для высших
УЧЕБНЫХ ЗАВ! 1ЕНИП
Р.Н. Скогорева,
Н.В. усова
Г еодезия
В.Ф. Перфилов, Р.Н. Скогорева, Н.В. Усова
Геодезия
Издание второе, переработанное и дополненное
Допущено УМО по образованию в области
архитектуры в качестве учебника по направлению
«Архитектура»
Москва «Высшая школа» 2006
УДК 528
ББК 26.1
П 26
Рецензенты:
кафедра инженерной геодезии и аэрофотогеодезии Московского ин-
ститута коммунального хозяйства и строительства (зав. кафедрой канд.
техн, наук, доц. А.Ф. Котлов); канд. техн, наук, проф. ЛА. Смирнов (Мос-
ковский открытый университет)
Перфилов, В.Ф.
П 26 Геодезия: Учеб, для вузов/В.Ф. Перфилов, Р.Н. Ского-
рева, Н.В. Усова. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш, шк.,
2006. — 350 с.: ил.
ISBN 5-06-004818-7
В учебнике дано описание принципов работы современных геодези-
ческих приборов и инструментов, геодезических и фотограмметрических
работ при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации
сооружений, освещены основы обмеров зданий и сооружений геодезиче-
скими и фотограмметрическими методами.
Второе издание дополнено сведениями об информационных системах
обеспечения градостроительной деятельности и государственном кадастре
объектов недвижимости, рассмотрено содержание информационных сис-
тем ГИС, цели и задачи кадастрового деления территории, а также виды
кадастровых съемок. Особое внимание уделено новейшим цифровым фо-
тограмметрическим системам, применяемым в процессе исследования и
обмеров памятников архитектуры при их реставрации и реконструкции.
Для студентов архитектурно-строительных вузов.
УДК 528
ББК 26.1
ISBN 5-06-004818-7
© ФГУП «Издательство «Высшая школа», 2006
ПРЕДИСЛОВИЕ
Первостепенной задачей инженерной геодезии является соз-
дание геодезической основы для производства комплекса топо-
графо-геодезических работ, выполняемых при изысканиях, про-
ектировании, строительстве и эксплуатации различного вида со-
оружений, возводимых на земной поверхности.
Архитекторы и строители должны быть профессионально и
практически подготовленными и уметь работать как с традици-
онными видами инженерно-геодезической информации — топо-
графическими картами и планами, — так и с их современными
аналогами — цифровыми моделями местности (ЦММ) и релье-
фа (ЦМР), на базе которых осуществляется системное автомати-
зированное проектирование строительства (САПР).
Уровень развития научно-технического прогресса настоя-
тельно требует существенных изменений как в технологическом
процессе производства инженерно-геодезических работ, так и в
качественном оснащении исполнителя работ современными из-
мерительными приборами: высокоточными электронными та-
хеометрами и нивелирами, дальномерами, лазерными сканера-
ми, современной электронной вычислительной техникой и пр.
На современных этапах строительства сооружений все про-
цессы геодезических работ от выноса проекта в натуру, разбивоч-
ных работ на строительных площадках и весь последующий про-
цесс строительства до его завершения архитектор и инже-
нер-строитель должны знать и постоянно контролировать. Они
являются ответственными, выполняя авторский надзор за возве-
дением объекта.
Инженерно-геодезическое обеспечение проектно-изыскатель-
ских работ, строительство, эксплуатация, наблюдение за осадкой
и деформацией сооружений, исполнительная съемка — все эти
виды работ нашли достаточно широкое отражение в учебнике,
авторы которого старались изложить весь материал доступным
языком, чтобы обеспечить самостоятельную работу студентов при
изучении основ производства работ по инженерной геодезии.
В книге широко освещены вопросы производства и ведения
кадастра объектов недвижимости и информационных систем
обеспечения градостроительной деятельности р использованием
ГИС-технологий, ведение которых осуществляется по единой
для Российской Федерации системе учета, регистрации, хране-
ния и выдачи информации по объектам строительства на отве-
денной территории.
з
В учебнике отражены вопросы архитектурной фотограммет-
рии. Фотограмметрические и геодезические методы обмеров па-
мятников архитектуры изложены с учетом новых разработок, в
том числе дано понятие о лазерном сканировании зданий и со-
оружений, что делает возможным формирование цифровых мо-
делей и трехмерной визуализации объектов строительства; при-
ведена фотограмметрическая методика ландшафтно-визуального
анализа архитектурных проектов при возведении новых зданий
в системе существующей городской среды.
Достижения в области космической геодезии и фотограм-
метрии отражены в учебнике в изложении процессов геодезиче-
ских изысканий при архитектурном проектировании и ведении
кадастровых работ.
Учебник написан в соответствии с государственным образо-
вательным стандартом высшего профессионального образова-
ния подготовки дипломированных специалистов по архитектур-
но-строительным направлениям с преподаванием основ инже-
нерной геодезии.	________________
Введение, главы 3, 4 написаны |в.Ф. Перфиловым!, главы 1, 2,
9.12, 10—15 — Р.Н. Скогоревой, 2.5 и главы 5—9 — Н.В. Усовой.
Авторы выражают глубокую благодарность: профессору Мо-
сковского государственного открытого университета, канд. техн,
наук Л.А. Смирнову, доценту Московского института комму-
нального хозяйства и строительства, зав. кафедрой инженерной
геодезии и аэрофотогеодезии, канд. техн, наук А.Ф. Котлову,
проректору Московского архитектурного института по научной
работе, зав. кафедрой градостроительства профессору, канд. ар-
хитектуры И.Г. Лежаве, профессору, доктору архитектуры, зав.
кафедрой реконструкции и реставрации Московского архитек-
турного института А.С. Щенкову и доценту Л.А Шитовой за
ценные замечания, высказанные по содержанию учебника, ко-
торые были учтены при подготовке книги к изданию, а также ст.
преподавателю Государственного университета землеустройства
Е.А. Баскаковой.
Глава 1
ОСНОВЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ
ПОВЕРХНОСТИ НА ТОПОГРАФИЧЕСКИХ
КАРТАХ И ПЛАНАХ
1.1. Предмет и задачи геодезии
Геодезия (от греч. geo — земля, daio — разделяю) изучает фи-
гуру Земли и других планет Солнечной системы, методы изме-
рений на земной поверхности для изображения ее на планах и
картах, а также решения инженерных и народнохозяйственных
задач, удовлетворения потребностей обороны страны. Совре-
менная геодезия — многогранная наука. По своему назначению
она подразделяется на ряд самостоятельных дисциплин.
Высшая геодезия исследует фигуру и размеры Земли, пара-
метры ее внешнего гравитационного поля, деформацию земной
коры и методы определения координат отдельных точек в еди-
ной системе координат на территории всей страны.
Инженерная, или прикладная, геодезия рассматривает геодези-
ческие работы, выполняемые при изысканиях, проектировании,
строительстве и эксплуатации различных сооружений, выносе
проекта в натуру.
Топография рассматривает методы съемки участков зем-
ной поверхности и отображения ее на плоскости (планах и
картах).
Картография разрабатывает методы составления карт и планов.
Аэрофотосъемка изучает использование летательных аппара-
тов и различной съемочной техники (фотографической, телеви-
зионной, радиолокационной, лазерной и др.) для аэро- и косми-
ческих съемок земной поверхности с целью создания планов и
карт, а также исследования природных ресурсов.
Фотограмметрия разрабатывает методы обработки фото-, аэ-
рофото- и космических снимков для составления планов и карт,
фасадов и интерьеров архитектурных сооружений.
Маркшейдерия рассматривает применение геодезии в горной
науке и технике.
Космическая геодезия решает геодезические задачи с помо-
щью искусственных спутников Земли.
5
1.2. Форма и размеры Земли
Поверхность Земли изобилует неровностями и составляет
510 млн км2, 71 % ее занимают моря и океаны. Изображение
земной поверхности на топографических картах и планах требу-
ет точных сведений о форме и размерах Земли.
За форму, или фигуру, Земли принимают физическое тело,
образованное уровенной поверхностью, совпадающей с поверх-
ностью Мирового океана в состоянии полного покоя и продол-
женной под материками. Тело Земли, образованное этой по-
верхностью, носит название геоид. Поверхность геоида в каждой
своей точке перпендикулярна вектору силы тяжести — отвесной
линии, проходящей через эту точку. Форма геоида вследствие
неравномерного размещения масс в теле Земли имеет сложную
неправильную форму с изменяющейся кривизной.
Определение формы Земли сводится к решению двух задач:
•	определение типичной формы Земли, близкой к фигуре
Земли;
•	определение отступлений физической поверхности Земли
от выбранной формы.
Для решения геодезических задач вместо поверхности геоида
принимают математически правильную поверхность эллипсои-
да. Форму и размеры эллипсоида, а также его ориентировку в
теле Земли выбирают так, чтобы отступления поверхности эл-
липсоида от поверхности геоида были минимальными в преде-
лах данной страны. Такой эллипсоид называется референц-эл-
липсоидом.
Для территории России используют референц-эллипсоид,
размеры которого определены под руководством проф. Ф.Н. Кра-
совского (1942) (рис. 1.1): большая полуось а = 6 378 245 м, ма-
лая полуось b = 6 356 863 м, относительное сжатие
а = (а - Ь)/а = 1:298,3.
Параметры а и b определяют по данным высокоточных гео-
дезических измерений длины отрезков дуги меридиана в Г (гра-
дусные измерения) на различных широтах. В некоторых геоде-
зических и картографических работах Землю при приближенных
расчетах принимают за шар радиусом R = 6371 км. В настоящее
время формы и размеры Земли подтверждаются путем использо-
вания современных спутниковых технологий.
6
Рис. 1.1. Эллипсоид вращения, геоид
Мысль о том, что Земля имеет форму шара, впервые, еще в
VI в. до н. э., высказал древнегреческий ученый Пифагор, а
радиус Земли определил египетский математик и географ Эра-
тосфен, живший в III в. до н. э. Впоследствии ученые уточни-
ли, что Земля сплюснута у полюсов и имеет форму, близкую к
эллипсоиду.
Для изображения поверхности Земли на эллипсоиде и при
проведении геодезических работ применяют метод горизонталь-
ных проекций. Точки контура АВСМ (рис. 1.2, а) земной поверх-
ности отвесными линиями проектируют на уровенную поверх-
ность. Точки а, Ь, с, т и линии ab, Ьс, ст, та являются горизон-
тальными проекциями соответствующих точек и линий.
Длина проекции d отрезка D прямой МА (рис. 1.2, 6) на го-
ризонтальную плоскость называется горизонтальным проложе-
нием линии D.
Угол наклона v прямого отрезка D измеряется в отвесной
плоскости тМАа и отсчитывается относительно горизонтальной
плоскости или параллельной ей прямой МА'. Горизонтальное
проложение d = Deos v.
В геодезии измеряют горизонтальные углы. Горизонталь-
ный угол р с вершиной в точке М (см. рис. 1.2, а) равен дву-
гранному углу А'М' С, образованному плоскостями АММ'А' и
7
плоскость
CM NT С, которые проходят через
отвесную линию МтМ’ и заданные
прямые МА и МС.
Легко видеть, что площадь зем-
ной поверхности, полученная в го-
ризонтальной проекции, меньше
соответствующей площади на фи-
зической поверхности Земли.
Чтобы составить карту, надо
вначале спроецировать сетку мери-
дианов и параллелей по нормалям
на поверхность эллипсоида, а затем
полученное изображение развер-
нуть в плоскость. Однако сфериче-
скую поверхность нельзя развер-
нуть в плоскость без разрывов и
искажений фигур, длин линий и
углов. Для решения этой задачи ис-
Рис. 1.2. Горизонтальные проек- пользуют методы картографических
ции	проекций.
Для составления топографиче-
ских карт до масштаба 1 : 500 000
включительно в России принята равноугольная поперечно-ци-
линдрическая проекция Гаусса—Крюгера и соответствующая ей
система плоских прямоугольных координат. Ими установлена ма-
тематическая зависимость между координатами точек на эллип-
соиде и прямоугольными координатами этих точек на плоскости.
Проекцию Гаусса—Крюгера строят, проецируя земной шар
на поверхность цилиндра, касающегося Земли по какому-ли-
бо меридиану (рис. 1.3). Чтобы искажения длины линии не
превышали пределов точности масштаба карты, проецируе-
мую часть земной поверхности разбивают на шестиградусные
зоны, начиная от Гринвичского меридиана, а при составле-
нии планов в масштабах 1 : 5000 и крупнее — на трехградус-
ные зоны.
Средний меридиан каждой зоны называется осевым. При
развертывании цилиндра на плоскость осевой меридиан зоны и
экватор изображаются взаимно перпендикулярными прямыми
линиями — проекцией осевого меридиана и проекцией экватора
(см. рис. 1.3).
8
В градостроительстве имеют дело с относительно короткими
расстояниями, поэтому карта в проекции Гаусса является изо-
бражением, практически свободным от искажений, и обеспечи-
вает точность необходимых измерений на ней.
1.3.	Влияние кривизны Земли на определение
горизонтальных и вертикальных расстояний
Определим размеры участка земной поверхности, который
можно спроецировать на плоскость, пренебрегая сферичностью
Земли при измерении расстояний. Для этого, приняв радиус
Земли R = 6371 км (рис. 1.4), сравним длины дуги S = ТВ и ее
проекции d = ТВ' на горизонтальную плоскость, касательную к
поверхности шара в точке Т.
Найдем d = R tg а, 5 = Ла и искажение Д</ = d— S = /?(tg а —
— а). По малости угла а ограничимся двумя членами разложения
tga = a + a3/3, тогда Д</ = Ла3/3. Поскольку а = S/R, получим
. . 53	J3	Ad d2
Да =——т и —~—г-
3R2 3R2	d	3R2
В геодезии наивысшую точность изме-
рения расстояний характеризуют относи-
тельной погрешностью Ad/d = 1/1 000 000.
Отсюда
4/2	1	6371V3
—-,- = ~---, d=--------=11 км.
3R2 1000000	1000
Рис. 1.4. Учет кривизны
Земли
9
При измерении расстояний с наивысшей точностью плоским
можно считать участок земной поверхности радиусом около
11 км (380 км2), а если при определении расстояний полагать до-
пустимой другую погрешность, например kd/d = 1/200 000, то
плоским можно принимать участок радиусом d — 25 км (1900 км2).
Отрезок В В' = ДА выражает влияние кривизны Земли на ре-
зультаты измерения высот точек на ее поверхности. В треуголь-
нике ОТВ' катет d2 = (R + ДА)2 — R2 = 2ЛДА + ДА2 = (2R + tdtysh.
Так как ДА « 2R • Ю 3, то d2 = 2RAh, откуда ДА = d2/2R.
При d = 0,1 км ДА = 0,8 см, при d = 1 км ДА = 7,8 см, при
d= 2 км ДА = 31 см, при d = 10 км tdi = 780 см. Такие расхож-
дения высоты ДА между поверхностью Земли и горизонтальной
плоскостью учитываются во многих геодезических работах и
при строительстве ряда сооружений (например, туннелей) уже
для расстояний 0,2...0,3 км.
1.4.	Системы координат и высот, применяемые
в геодезии
Геодезические координаты. В этой системе положение точки
N относительно поверхности земного эллипсоида задается гео-
дезическими широтой В, долготой L и высотой Н (см. рис. 1.1).
Геодезический меридиан — это линия пересечения поверхно-
сти эллипсоида плоскостью меридиана, проходящей через
нормаль к поверхности эллипсоида в данной точке N и парал-
лельной его малой полуоси Ь.
Геодезическая параллель — это окружность (MN), которая по-
лучена пересечением поверхности земного эллипсоида плоско-
стью, перпендикулярной его малой полуоси Ь. Параллель, назы-
ваемая экватором, расположена в плоскости экватора, перпен-
дикулярной малой полуоси Ь эллипсоида в его центре О.
Геодезической широтой точки N называется угол В между
нормалью к поверхности земного эллипсоида в этой точке и
плоскостью экватора.
Геодезическая долгота L определяется двугранным углом, от-
считываемым от плоскости начального (Гринвичского) меридиа-
на с запада на восток до плоскости меридиана данной точки N.
Геодезическая высота Н равна расстоянию от точки Т по
нормали до ее проекции в на поверхность земного эллипсоида.
10
Астрономические координаты. Такие координаты в отличие от
геодезических получают из астрономических наблюдений, опираясь
на направление отвесных линий (например, линии Tt на рис. 1.1).
Астрономической широтой называется угол <р между направ-
лением отвесной линии в данной точке Т и плоскостью, пер-
пендикулярной оси вращения Земли.
Астрономическая долгота — это двугранный угол X между
плоскостью начального астрономического меридиана и плоско-
стью астрономического меридиана данной точки.
Географические координаты. За счет уклонения в отвесных
линий от нормалей астрономические широта <р и долгота X точ-
ки Т могут отличаться от ее геодезических координат В и L в
среднем на 3...4", а в районах существенно неравномерного рас-
пределения масс земной коры — на несколько десятков секунд.
Но при выполнении инженерно-геодезических работ эти разли-
чия не учитываются, в связи с чем пользуются географическими
координатами, представляющими обобщенное понятие об ас-
трономических и геодезических координатах, которое основано
на допущении, что В = <р, L = X. Географические широта и дол-
гота обозначаются соответственно <р и X.
Высоты точек. В геодезической системе высота точки — это
ее расстояние Tt\ по нормали от поверхности земного эллипсои-
да. В астрономической системе ортометрическая высота Tt точ-
ки равна ее расстоянию по отвесной линии от поверхности гео-
ида. В инженерной геодезии эти системы высот, как правило, не
различают и пользуются следующим понятием: высота точки Н
равна ее вертикальному расстоянию от уровенной поверхности,
принятой за основную. Высоты точек определяются относитель-
но уровенной поверхности, совпадающей со средним уровнем
Балтийского моря в Финском заливе и проходящей через «нуль»
Кронштадтского футштока. Эту систему высот называют Бал-
тийской, а высоты точек — абсолютными. На практике высоты
точек нередко отсчитывают от уровенной поверхности, проходя-
щей через произвольно выбранную точку. Такие высоты имену-
ют условными или относительными. Разности высот точек на-
зывают превышениями h (рис. 1.5).
Зональная система плоских прямоугольных координат Гаус-
са-Крюгера. Применение географических координат на практи-
ке связано с рядом трудностей и сложных вычислений. Наибо-
лее проста и удобна прямоугольная система координат, но ее
распространение на обширные площади ограничено тем, что
н
при переносе изображения фигуры с поверхности эллипсоида
на плоскость в определенной проекции возникают различные их
искажения.
Для крупномасштабного картографирования и инженер-
но-геодезических работ принята зональная система координат.
Поверхность земного сфероида разбивают на шестиградусные
зоны (рис. 1.6, а), их нумеруют по порядку, начиная с первой по
60-ю от Гринвичского меридиана на восток.
На плоскости (рис. 1.6, б) каждая зона изображается в рав-
ноугольной проекции Гаусса—Крюгера. В этой проекции осевой
меридиан зон и экватор изображаются прямыми взаимно пер-
пендикулярными линиями (без искажения их масштаба) и при-
нимаются соответственно за ось абсцисс X и ось ординат К
Прямые, параллельные осям Хи Y, образуют прямоугольную ко-
ординатную сетку.
Остальные меридианы и параллели зоны изображаются на
плоскости кривыми, пересекающимися под прямыми углами в
силу равноугольности проекции (рис. 1.6, в).
Длины линий в проекции Гаусса—Крюгера искажаются в сто-
рону их увеличения тем больше, чем дальше они расположены от
осевого меридиана. На краю шестиградусной зоны в средних ши-
ротах такие искажения достигают 1/1500 длины линий. Для вы-
числения поправок Д5 в длину $ линии используют формулу
Д5 = sy2/1F<,
где у — среднее расстояние линий от осевого меридиана.
12
в)
Рис. 1.6. Зональная система прямоугольных координат Гаусса
Для уменьшения указанных искажений при составлении карт
масштабов 1 : 5000 и крупнее применяют трехградусные зоны.
В пределах каждой координатной зоны на территории Рос-
сии все абсциссы х, отсчитанные от экватора, положительны, а
ординаты у положительны к востоку и отрицательны к западу
от осевого меридиана. Чтобы ординаты были только положи-
тельными, их увеличивают на 500 км. Перед ординатой указы-
вают номер зоны. Например, ук = 4 273 560 м свидетельствует о
том, что точка К расположена в 4-й зоне к западу от осевого
меридиана на расстоянии ук — 273 560 — 500 000 = —226 440 м
(см. рис. 1.6, в).
Плоские прямоугольные координаты. Для многих видов инже-
нерно-геодезических работ применяют локальные системы пло-
ских прямоугольных координат, распространяемых на неболь-
шие по площади участки. При этом ось абсцисс X либо совме-
щают с меридианом некоторой точки участка, либо ориентиру-
ют параллельно осям инженерных сооружений. За положительное
направление оси абсцисс X принято северное, оси ординат Y —
восточное (рис. 1.7, а). Счет четвертей ведется по часовой стрел-
ке; четверти именуются по сторонам света: I — СВ, II — ЮВ, Ill —
ЮЗ, IV — СЗ. Перед координатами точек х и у указываются зна-
ки плюс или минус.
13
Рис. 1.7. Плоская прямоугольная (а) и полярная системы координат (6)
б)
Полярные координаты. Полярными координатами точки С на
плоскости (рис. 1.7, б) служат расстояние Sc = ОС и горизон-
тальный угол Рс, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от по-
лярной оси ОК с полюсом в точке О.
При выполнении геодезических работ с 2002 г. в России
принята система координат СК-95 с учетом новых параметров
эллипсоида, определенных с использованием спутниковых тех-
нологий.
1.5.	Ориентирование линий
Ориентировать линию значит определить ее направление от-
носительно исходного направления. Для ориентирования линий
применяют азимуты, дирекционные углы и румбы. Исходными
направлениями могут служить магнитный, географический и
осевой меридианы.
Вертикальная плоскость, проходящая через концы свободно
подвешенной магнитной стрелки, носит название плоскости
магнитного меридиана. Горизонтальный угол между плоскостями
магнитного и географического (истинного) меридианов имену-
ется склонением магнитной стрелки 5. Склонение северного кон-
ца магнитной стрелки к западу называется западным и считает-
ся отрицательным (рис. 1.8, а), к востоку — восточным и поло-
жительным (рис. 1.8, б).
Сближение меридианов. Угол у в данной точке между ее гео-
графическим меридианом и осевым меридианом или линией,
параллельной ему, называется сближением меридианов, прибли-
женное значение которого для точки К (рис. 1.9)
14
Рис. 1.8. Склонение маг-
б)
Рис. 1.9. Азимут и дирекцион-
ный угол
нитной стрелки
У к = (А-о - Msin <рк,
где Ко — долгота осевого меридиана; Хд- и <рх—долгота и широта
точки К. Для точек, расположенных к востоку от осевого мери-
диана, угол у принимается положительным, для точек, находя-
щихся к западу от него, — отрицательным.
Азимутом А называется горизонтальный угол, отсчитанный
по ходу часовой стрелки от северного направления меридиана
до направления ориентируемой линии в пределах O...36O0. При
этом азимут, отсчитанный от географического меридиана, назы-
вается географическим, а азимут, отсчитанный от магнитного ме-
ридиана, — магнитным (Ат) (см. рис. 1.8, б), причем
А = Ат ± 5.
Вследствие непараллельное™ географических меридианов
между собой географический азимут неодинаков в каждой точке
ориентируемого направления. В точках К и Е географический
азимут направления КЕ принимает значения Ак и Ас, причем
Ае= Ас + у, где у = уе~ У к- В точке К обратный географический
азимут А* отличается от прямого азимута в точке С на 180° + у к
(см. рис. 1.9).
В системе плоских прямоугольных координат направления
задают дирекционным углом а (рис. 1.9). Дирекционным называ-
ется горизонтальный угол, отсчитанный от северного направле-
ния осевого меридиана (или от параллельной ему прямой) по
ходу часовой стрелки до направления ориентируемой линии в
пределах 0...3600. В отличие от географического азимута дирек-
ционный угол имеет одно и то же значение в любой точке пря-
молинейного отрезка СЕ. Из рис. 1.9 с учетом знака угла у
15
Л = a + у, a =	+ 5 — у.
Обратный дирекционный угол а от-
личается от прямого на 180°, т. е. а' =
= а + 180°.
Румбы. На практике азимуты и ди-
рекционные углы иногда заменяют
румбами (рис. 1.10). Румбом г называ-
ется острый горизонтальный угол, за-
ключенный между ориентируемым на-
правлением и ближайшим направле-
нием меридиана (или оси абсцисс) —
северным или южным.
Таблица 1.1. Соотношения между азимутами и румбами
Четверть	Вычисления		Числовое значение	
	румба	азимута	румба	азимута
1-CB	и =Л|	Я|=п	СВ: 66°30'	66°30'
П-ЮВ	r2 = 180° - Л2	Л2= 180°-г2	ЮВ:45°20'	134°40'
III - ЮЗ	^ = 4,-180°	А3= 180°+ г3	ЮЗ: 10°20'	250°20'
IV-C3	r4 = 360° -А4	Л»=360°-г4	СЗ: 36°45'	323°15'
При записи румба указывают его четверть по сторонам света
и числовое значение, например, г = СВ : 66°30'.
На рис. 1.10 и в табл. 1.1 представлены соотношения между
азимутами (или дирекционными углами) и соответствующими
румбами.
1.6.	Прямая и обратная геодезические задачи
В системе плоских прямоугольных координат формулы для
геодезических задач основаны на простых геометрических соот-
ношениях.
Прямая геодезическая задача. Известны длина d отрезка пря-
мой 1—2 (рис. 1.11, а), его дирекционный угол а, координаты xi
и у] точки 1. Требуется вычислить координаты Xi и у2 точки 2.
Сначала вычисляют приращения координат:
Дх = х2 — Xi = d cos a = ± d cos г;
Ду = У2 — yi = dsin a = ± d sin r,
16
св
юз ю юв
Рис. 1.11. Прямая и обратная геодезические задачи
а затем искомые координаты:
х2 = Х| + Дх = Х] + J cos а;
У2~У\ + &У = И + d sin а.
Знак приращений координат Дх, Ду зависит от направления
отрезка 1—2 (рис. 1.11, б) и определяется знаками cos а и sin а
или по румбу П-2.
Обратная геодезическая задача. По известным координатам
Xi, yi и х2, у2 отрезка прямой 1—2 (см. рис. 1.11, а) вычисляют
его длину d, румб п_2 и дирекционный угол а. Вначале находят
румб направления 1—2 по значению его тангенса:
tg П-2 = Ьу/Ьх = У2 - У1/х2 - Хь
Затем по знакам разностей уг — yi и х2 — Х| определяют чет-
верть и наименование румба, а также дирекционный угол <Х|_2.
Длину отрезка 1 — 2 вычисляют для контроля по двум из трех
следующих формул (без учета знака приращений Дх и Ду ):
d = х2 — X|/cos a; d = у2 — уi/sin а; d = ^Лх2 +Ду2.
2 — 5891
Глава 2
ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ И ПЛАНЫ
2.1.	Понятие о планах и картах. Масштабы
Ограниченные по размерам участки земной поверхности
можно изображать на плане без заметных искажений фигур, не
превышающих точности геодезических построений. Топографи-
ческий план — это уменьшенное и подобное, изображение на
плоскости горизонтальной проекции контуров и рельефа участ-
ка местности.
Карта. Уровенная поверхность Земли или ее обширные части
изображаются на плоскости с искажениями в определенной про-
екции (например, в проекции Гаусса). Карта представляет собой
уменьшенное и искаженное по определенным математическим
законам изображение на плоскости обширных частей поверхно-
сти Земли. Сеть меридианов и параллелей в заданной проекции
образует на бумаге картографическую сетку, относительно кото-
рой на карту наносят обобщенные изображения контуров и рель-
ефа земной поверхности по их географическим координатам.
Отношение длины бесконечно малого отрезка линии на карте
к длине соответствующего отрезка линии на уровенной поверх-
ности Земли называют масштабом карты и выражают дробью, у
которой числитель единица, например 1 : 1 000 000. Масштаб
карты непостоянен вследствие искажений, неизбежных при изо-
бражении земной поверхности на плоскости. Указанный на карте
масштаб точно соблюдается лишь для ее отдельных частей.
Топографические планы создают в крупных масштабах 1 : 500,
1: 1000, 1 : 2000 и 1 : 5000. Предназначены они для составления ге-
неральных планов, технических проектов и рабочих чертежей для
обеспечения строительства различных инженерных сооружений.
Карты по масштабам подразделяют на крупномасштабные —
1 : 10 000, 1 : 25 000, 1 : 50 000, 1 : 100 000, среднемасштаб-
ные — 1 : 200 000, 1 : 300 000, 1 : 500 000 и мелкомасштаб-
ные — 1:1 000 000 и мельче. Крупномасштабные топографиче-
ские карты могут быть использованы для предварительных изы-
сканий в строительстве, для выбора территорий под строитель-
ство промышленных сооружений, городов и пр.
Профиль — это уменьшенное изображение вертикального
разреза местности.
18
Профиль составляют обычно в двух масштабах. Масштаб
вертикальных расстояний (высот) 1 : тъ выбирают крупнее мас-
штаба горизонтальных расстояний 1 : тТ (обычно в 10 раз) для
большей наглядности профиля.
Линейный масштаб представляет собой прямую линию, раз-
деленную на равные отрезки, называемые основанием масшта-
ба. Против каждого деления имеется надпись, означающая соот-
ветствующее расстояние на местности (рис. 2.1, а). Первое деле-
ние шкалы разбито на десять равных частей. Взятое раствором
циркуля с плана расстояние переносят на линейный масштаб
так, чтобы правая игла циркуля совпала с каким-либо штрихом
правее нуля, а по левой отсчитывают дробные части основания
масштаба. На рис. 2.1, а измеренное на плане масштаба 1 : 500
«)
2*
19
расстояние равно 22 м. Практическая точность линейного мас-
штаба 0,5 мм, что соответствует 0,02...0,03 основания масштаба.
Поперечным масштабом пользуются для более точного опре-
деления расстояний (рис. 2.1, б). Поперечный масштаб пред-
ставляет собой график, основанный на пропорциональном деле-
нии отрезков. Для построения масштаба на прямой откладыва-
ют несколько раз двухсантиметровый отрезок (основание мас-
штаба). Из полученных точек восставляют перпендикуляры. Че-
рез равные промежутки на перпендикулярах проводят прямые,
параллельные основанию масштаба. Крайнее левое основание
масштаба сверху и снизу делят на десять частей (по 2 мм). Полу-
ченные точки соединяют наклонными прямыми.
Из подобия треугольников АВС и abc следует, что ab =0,1 АВ,
но АВ = 2 мм, следовательно, цена наименьшего деления полу-
ченного масштаба равна 0,2 мм или сотой доле основания мас-
штаба. Поперечный масштаб с основанием 2 см называют нор-
мальным сотенным масштабом.
Перед началом измерения с помощью поперечного масштаба
нужно уяснить, каким расстояниям на местности соответствуют
его основные деления, т. е. чему равны 2 см, 2 мм, 0,2 мм, умно-
женные на знаменатель масштаба карты. Например, для плана
масштаба 1 : 500 — 20 м, 1 м, 0,1 м.
Невооруженным глазом на плане различают отрезок около
0,1 мм. Предельной графической точностью масштаба называют
горизонтальный отрезок на местности, соответствующий отрез-
ку 0,1 мм на плане. Например, для плана масштаба 1 : 500 точ-
ность масштаба 0,05 м. Точность определения расстояний по
плану принимают равной удвоенной точности его масштаба,
т. е. точность плана масштаба 1 : 500 равна 0,1 м.
Для перехода от одного масштаба к другому удобно пользо-
ваться клиновым масштабом (рис. 2.1, в). На горизонтальной
прямой откладывают длину линии, например АС в масштабе
1: 100. В правом конце построенного отрезка по вертикальной
прямой откладывают этот отрезок, например BjC и ВС, в мас-
штабах 1 : 500, 1 : 200. Полученные точки соединяют с левым
концом горизонтального отрезка. Около проведенных наклон-
ных линий подписывают соответствующее значение масштаба.
Для перехода от отрезка Л С на плане масштаба 1 : 100 к со-
ответствующему отрезку в масштабе 1 : 500 циркуль устанавли-
вают так, чтобы одна игла расположилась в точке а дру-
гая — в точке С между наклонными прямыми в соответствии с
заданным значением масштаба. Величина раствора циркуля,
равная Bi С, и будет искомым расстоянием.
20
2.2.	Изображение объектов и рельефа на топографических
картах и планах
Для обозначения на планах и картах различных предметов и
контуров местности применяются условные знаки, которые де-
лят на масштабные и внемасштабные. Масштабными или кон-
турными называются знаки, которыми предметы местности изо-
бражаются с соблюдением масштаба данной карты или плана,
например леса, луга, пашни, озера и т. д.
Если предмет в данном масштабе не может быть выражен
контурным знаком вследствие своей малости, то применяется
условный знак, который называется внемасштабным. Примером
таких знаков могут являться условные знаки, обозначающие ки-
лометровые столбы, указатели дорог, колодцы, геодезические
пункты и т. д. Кроме того, существуют пояснительные условные
знаки, которые служат дополнением к контурным условным
знакам. К таким знакам относятся названия населенных пунк-
тов, рек, озер, материал сооружений, покрытий дорог и т. д.
К пояснительным условным знакам относятся также числовые
значения, показывающие основные характеристики данного
контура, например длина, ширина и грузоподъемность мостов,
средняя высота, толщина деревьев в лесу и расстояния между
ними, ширина, глубина рек и характеристика грунта дна и т. д.
Условные знаки топографических карт и планов различных мас-
штабов, обязательные для всех учреждений и ведомств, издают-
ся в виде специальных таблиц (табл. 2.1).
При планировке городов, благоустройстве населенных мест,
строительстве различного рода зданий и сооружений требуются
тщательное изучение и анализ существующих форм рельефа с
целью приспособления его под планируемую территорию. Для
этого нужно иметь план с изображением рельефа.
Таблица 2.1. Условные знаки для топографических планоа масштабов
1 : 1000, 1 : 500
Условный знак	Значение
0.2 Златка ^277.02	Пункты государственной геодезической сети (отметка центра)
0.2 77	326.53 2.0	Пункты геодезических сетей местного зна- чения и их номера
21
Продолжение табл, 2.1
Условный знак					Значение
2.5 18	385.51 1.5					Точки плановых съемочных сетей, закреп- ленные на местности
3.0 з.<гР					Пересечения координатных линий (зеле- ный цвет)
а)			6) Ж	| 2КЖ			Постройки: а — неогнестойкие; б — огне- стойкие жилые выше одного этажа
5.0	2.0 ||	|| 							Грунтовые дороги
5.0	2.0 1—। — IJ	0.3					Тропы
		А7.7.4	0.1 0.3		Проезжие части улиц, населенных пунктов при наличии бортового камня — бордюра (розовый цвет)
	-^130.2 /-2АК	/				Реки (голубой цвет), береговые линии (зе- леный цвет)
22
Продолжение табл. 2.1
Условный знак
Значение
Рельеф: горизонтали, берг-штрихи, под-
писи высот горизонталей, полугоризонта-
ли (коричневый цвет)
0.6
S 342.7
Отметки высот точек над уровнем моря
а)	кленф^З о О °
б)	сосна 4 0^,5
«)	QZ2.0 ° о береза q±JL4 ЛИС ГВ. I Т Qg 4
Леса: а — лиственные; б — хвойные;
в — смешанные
«)	6)
II 1.0 и 0-8 ..	,J50. 5.0 N	7.0	ч
»	It	It	V	V
Луговая растительность: а — менее 1 м;
б — более 1 м
Узкие полосы кустарников: до 2 мм на пла-
не; 2...8 мм на плане; шире 8 мм на плане
0.8
5.0
1 • 1 . ©. о. I
0.4 •«= 0.8
23
Продолжение табл. 2.1
Условный знак				Значение
Л 'з 5 широколиственные (дуб, бук, 2о клен, граб, липа, ясень, ильм) <>3.5 ф 3.5 мелколиственные (береза, 2о осина, ива, ольха, тополь) £з.5 ель и пихта 2.6 ф ’3.5 сосна и кедр •f з.5 лиственница i.b ф 3.5 кипарисы 1.5				Отдельно стоящие деревья
	“.Jk \ Го'^ 5.0 ммм	м м	м	м	м			Газоны
	пашня			Пашня
,	I 501 , 0.8 J	>	«Н Н				Заборы
. . . Г?. . .				Контуры растительности
	О			Смотровые колодцы
з.о	.4 3.5 р"!				Фонари электрические
8.0-10.0* *8.0-10.0				ЛЭП высокого напряжения
8.0-10.0*	*8.0-10.6				ЛЭП низкого напряжения
24
Рельеф на топографических картах и планах изображают го-
ризонталями, условными знаками и пояснительными подписями.
Горизонталь — кривая замкнутая линия, соединяющая точки
с одинаковыми высотами над уровнем моря. Горизонтали мож-
но представить как след сечения местности уровенными поверх-
ностями, проведенными через равные промежутки, т. е. поверх-
ностями, параллельными уровню воды в океане.
Расстояние между секущими поверхностями по вертикали
называется высотой h рельефа, а расстояние на плане между го-
ризонталями — заложением d. Высота сечения рельефа зависит
от масштаба карты и характера рельефа.
В табл. 2.2 приведены значения высот сечений, принятые на
топографических картах, а в табл. 2.3 — на планах.
Таблица 2.3. Значения высот сечений, принятые на картах
Характер рельефа	Высота сечения, мм, в зависимости от масштаба карты			
	1:25 000	1:50000	1:100000	1:200000
Плоскоравнинный	2,5	10	20	20
Равниннопересеченный и холмистый	5	10	20	20
Горный	5	10	20	40
Высокогорный	10	20	40	80
В тех случаях, когда основными горизонталями невозможно
выразить формы рельефа, применяют полугоризонтали, которые
проводят через половину основного сечения и показывают пре-
рывистыми линиями.
Для облегчения распознавания форм рельефа и определения от-
меток точек каждую четвертую или пятую горизонтали на карте
утолщают. В этих же целях на горизонталях ставят короткие черточ-
ки — указатели направления скатов, называемые берг-штрихами.
Таблица 2.3. Значения высот сечений, принятые на планах
Характер рельефа участка съемки	Высота сечения рельефа, м, при масштабе топографической съемки			
	1:5000	1:2000	1 :1000	1:500
Равнинный с углами до 2°	0,5; 1	0,5; 1	0,5	0,5
Всхолмленный с уг- лами наклона до 4°	1;2	0,5; 1; 2	0,5	0,5
Пересеченный с угла- ми наклона до 6°	2; 5	1; 2	0,5; 1	0,5
Горный и предгорный	2; 5	2	1	1
25
Горизонтали на картах показывают коричневым цветом, при
этом подписывают их абсолютные высоты, отсчитываемые от
уровня Балтийского моря (Кронштадтского футштока). Цифры,
обозначающие высоту горизонталей, располагают так, чтобы их
основание было направлено в сторону понижения ската.
Различают следующие основные формы рельефа (рис. 2.2):
возвышенность (гора, холм), впадина (котловина), хребет, ло-
щина и седловина. Наивысшая точка горы — вершина, основа-
ние горы — подошва.
Котловина или впадина — чашеобразное замкнутое со всех
сторон углубление; самую низкую часть котловины называют
дном, верхний ее край — бровкой. Хребет — вытянутая возвы-
шенность, постепенно понижающаяся в одном направлении и
имеющая два склона, пересечение которых образует ось хребта,
называемую водораздельной линией.
Лощина — вытянутое углубление местности, которое посте-
пенно понижается в одном направлении. Самая низкая линия
лощины вдоль нее в пересечении двух скатов образует водослив,
или тальвег. Седловина — пониженная часть местности между
двумя соседними возвышенностями.
б)
-.............Обрывы
ргтопгл Скалистые
обрывы
Рис. 2.2. Изображения основных форм рельефа на топографических картах
и планах
Карстовые и
псевдокарсто-
вые воронки
Западины
(блюдца)
Ямы
Овраг и и
промоины
26
Вершина горы, дао котловины, низкая точка седловины на-
зываются харктерными точками рельефа, а водораздел и водо-
слив — характерными линиями рельефа.
Некоторые детали рельефа (курганы, ямы, карьеры, осыпи и
т. п.) невозможно изобразить горизонталями. Такие объекты по-
казывают на картах и планах специальными условными знака-
ми. В дополнение к горизонталям и условным знакам на карте
подписывают высоты характерных точек: на вершинах возвы-
шенностей, на изгибах водоразделов, на седловинах.
2.3.	Номенклатура топографических карт и планов
Чтобы изобразить весь земной шар, территорию России или
даже одного города на отдельных листах карты или плана круп-
ного масштаба, потребуется много таких листов. Для удобства
использования такой многолистной карты каждый ее лист полу-
чает определенное обозначение. Разделение топографических
карт на листы называется разграфкой. Система обозначений от-
дельных листов топографических карт и планов называется но-
менклатурой.
В основу разграфки и номенклатуры топографических карт и
планов положена карта масштаба 1 : 1 000 000. Для получения
такой карты земной шар делится меридианами через 6° на ко-
лонны и параллелями через 4° на ряды. Колонны нумеруются
арабскими цифрами 1...60 с запада на восток, начиная от мери-
диана с долготой 180°. Ряды обозначаются заглавными буквами
латинского алфавита от А до V, начиная от экватора к северно-
му и южному полюсам (рис. 2.3).
Каждый полученный таким образом участок земной поверх-
ности изображается на отдельном листе карты масштаба
1 : 1 000 000. Номенклатура такого листа будет складываться из
буквы, обозначающей ряд, и номера колонны: например, но-
менклатура листа, где находится Москва, N-37, для Новосибирска
- N-44.
Номенклатура листов топографических карт и планов масшта-
ба 1 : 100 000 и крупнее, применяемых в архитектуре и инженер-
но-строительном производстве, определяется следующим обра-
зом: каждому листу карты масштаба 1 : 1 000 000 соответствуют
144 листа карты масштаба 1 : 100 000, которые обозначаются араб-
скими цифрами; номенклатура такого листа будет складываться из
27
Рис. 2.3. Схема разграфки и номенклатуры листов карт масштаба 1 : 1 000 000
номенклатуры листа карты масштаба 1 : 1 000 000 с добавлением
номера листа карты масштаба 1 : 100 000, например номенклатура
последнего листа этого масштаба будет N-37-144 (рис. 2.4, а).
Каждому листу карты масштаба 1 : 100 000 соответствуют че-
тыре листа карты масштаба 1 : 50 000, которые обозначаются за-
главными буквами русского алфавита А, Б, В, Г. Номенклатура
последнего листа будет иметь вид N-37-144-F (рис. 2.4, б).
Одному листу карты масштаба 1 : 50 000 соответствуют четы-
ре листа карты масштаба 1 : 25 000, которые обозначаются
строчными буквами а, б, в, г, например, Ы-37-144-Г-г. Каждому
листу карты масштаба 1 : 25 000 соответствуют четыре листа
карты масштаба 1 : 10 000, которые обозначаются цифрами 1, 2,
3, 4, например Ы-37-144-Г-г-4.
Листу карты масштаба 1 : 100 000 соответствуют 256 листов
плана масштаба 1 : 5000, которые обозначаются цифрами 1...256,
приписываемыми к номенклатуре листа карты масштаба
1:100 000 в скобках, например N-37-144-(256). Одному листу пла-
на масштаба 1 : 5000 соответствуют девять листов плана масштаба
1 : 2000, обозначаемых строчными буквами русского алфавита а, б,
в, г, д, е, ж, з, и, например Ы-37-144-(256-и).
Размеры рамок листа для карт и планов различных масшта-
бов и образец записи номенклатуры приводятся в табл. 2.4.
28
Рис. 2.4. Разграфка и номенклатура топографических карт масштабов 1 : 100 000,
1 : 50 000, 1 : 25 000, 1 : 10 000
Таблица 2.4. Номенклатура и размеры рамок листа для карт н планов
Масштаб	Номенклатура последнего листа	Размер рамок	
		по широте	по долготе
1: 1 000 000	N-37	4°	6°
1 : 100 000	N-37-144	20'	30’
1:50 000	1Ч-37-144-Г	10*	15'
1:25 000	М-37-144-Г-Г	5*	7'30"
1:10 000	Ы-37-144-Г-Г-4	230"	3'45"
1:5000	N-37-144-(256)	1'15"	1'52,5"
1:2000	N-37-144-(256-h)	25"	37,5"
При создании топографических планов участков площадью
до 20 км2 может быть применена прямоугольная разграфка. В
основу разграфки в этом случае положен лист плана масштаба
1 : 5000 с рамками размером 40 х 40 см. Листы плана масштаба
1 : 5000 обозначаются арабскими цифрами. Одному листу плана
масштаба 1 : 5000 соответствуют четыре листа плана масштаба
1 : 2000. Номенклатура такого листа складывается из номера
листа плана масштаба 1 : 5000 с добавлением заглавной буквы
русского алфавита А, Б, В, Г, например 4-Г. Каждому листу
плана масштаба 1 : 2000 соответствуют четыре листа плана мас-
штаба 1 : 1000, обозначаемые римскими цифрами I, II, III, IV,
29
и 16 листов плана масштаба 1 : 500, обозначаемых арабскими
цифрами Номенклатура листов плана масштабов 1 : 1000
и 1:500 складывается из номенклатуры листа плана масштаба
1:2000 и соответствующей римской цифры для листа плана
масштаба 1 : 1000 или арабской цифры для листов плана мас-
штаба 1 : 500, например 4-B-IV для масштаба 1 : 1000 или 4-В-16
для масштаба 1 : 500 (рис. 2.5).
В настоящее время перешли от буквенно-числовой номенк-
латуры к числовому обозначению карт. Например, для карты
масштаба 1 : 10 000 N-37-16-В-в-! запись номенклатуры в чи-
словом обозначении будет иметь вид 14-37-016-3-3-1.
Точность изображения на карте. Ситуация местности характе-
ризуется средними предельными ошибками в положении на
плане или карте предметов и контуров местности относительно
ближайших точек геодезического обоснования. Так, в инструк-
ции Федерального агентства геодезии и картографии РФ (Рос-
картографии) для планов масштабов 1 : 5000 и 1 : 2000 предель-
ная ошибка установлена соответственно 1,2 и 0,8 мм.
Если учитывать также предельные ошибки в положении на
карте точек съемочного обоснования относительно точек глав-
ной геодезической опоры (0,2 мм в открытых районах и 0,4 мм в
лесных), то предельная ошибка А/ в расстояний на карте между
двумя точками контуров и предметов местности по правилам
теории ошибок будет определена по формуле
А/ = Jm* + Л/22 +	+ М%,
где М\ и Мг — предельные ошибки в положении контуров; М$ и
Л/4 — то же, в положении точек съемочного обоснования.
30
Точность и детальность планов масштабов 1 : 5000 и 1 : 2000
характеризуются следующими показателями:
•	средняя квадратическая ошибка в положении предметов и
контуров местности относительно ближайших точек съемочного
обоснования не должна превышать в плане 0,4 мм, а предельная
ошибка—1,2 мм (для особо важных предметов и конту-
ров — 0,8 мм);
•	при съемке и изображении на плане спрямляются такие
выступы и искривления контуров, которые выражаются на пла-
не величиной не более 0,3 мм;
•	наименьшая площадь сельскохозяйственного участка, уго-
дья или контура почвенно-растительного покрова, при которой
эти участки изображаются на плане, устанавливаются в 10 мм2
на плане — для хозяйственно ценных участков и в 25 мм2 — для
участков, не имеющих хозяйственного назначения;
•	ошибки высот точек для местности с углами наклона 2...6°,
рассчитанных по горизонталям, не должны превышать 1/3 при-
нятого сечения. В лесной местности эти допуски увеличиваются
в 1,5 раза. Для местности с углами наклона более чем 6° число
горизонталей должно соответствовать разности высот, опреде-
ленных на перегибах ската. Если план составляется по материа-
лам нивелирования поверхности, то к его точкам предъявляют
более высокие требования.
В инструкциях Роскартографии точность съемки ситуации
установлена по величине допускаемых расхождений в расстоя-
ниях между точками снятой ситуации, измеренных на плане и
на местности.
Эти расхождения не должны превышать: для масштаба 1 : 500 —
0,3 м; 1 : 1000 - 0,6 м; 1 : 2000 - 1,2 м; 1 : 5000 -4 м.
2.4. Решение задач на топографических картах и планах
При проектировании, планировке и застройке городов, по-
селков, промышленных предприятий приходится решать ряд за-
дач по топографическому плану или карте: определение геогра-
фических и прямоугольных координат точек, определение высот
точек, уклонов, площадей земельных участков и др.
Определение географических координат. При определении
географических координат используют минутные деления ши-
роты и долготы, нанесенные на сторонах рамки листа карты, и
подписи долготы и широты углов этой рамки.
31
Чтобы определить географические координаты точки Р (рис.
2.6, а), через нее проводят на карте параллели и меридианы и по
шкалам рамки соответственно отсчитывают широту и долготу точ-
ки. Например, географические координаты точки Р<р = 54°41'18";
X = 18°05'24".
Определение прямоугольных координат точек. На листах топо-
графических карт нанесена сетка прямоугольных коорди-
нат — абсцисс и ординат в проекции Гаусса. Координатная сет-
ка представляет собой сеть квадратов, образованных прямыми
линиями, параллельными осевому меридиану зоны и экватору.
Она наносится через целое число километров, поэтому часто на-
зывается километровой. Координаты километровых линий, бли-
жайших к углам рамки листа карты, подписываются полным
числом километров, остальные — сокращенно, последними дву-
мя цифрами (см. рис. 2.6, а).
При определении прямоугольных координат точки сначала
определяют квадрат сетки, в котором она расположена. Для это-
го читают оцифровку горизонтальной километровой линии, об-
разующей северную сторону квадрата, затем вертикальной ли-
нии, образующей западную сторону квадрата, т. е. сначала абс-
циссу, а затем ординату северо-западного угла квадрата.
Например, если точка 7V находится в квадрате (6713), ее ко-
ординаты определяют по формулам
Xjv Хсетки 4” Дх/ Уц Усетки 4" Ду,
где Хсетки — абсцисса вершин квадрата километровой сетки;
Кетки — ордината вершин квадрата километровой сетки. Соглас-
но рис. 2.6, a, xN = 6 067 458 м, yN = 4 313 442 м.
С помощью циркуля-измерителя и поперечного масштаба
измеряют отрезки Ах и Ду по перпендикуляру, опущенному из
точки N на ближайшие стороны квадрата координатной сетки.
Прямоугольная координатная сетка позволяет решить и об-
ратную задачу, т. е. нанести точку на карту по ее координатам.
Для этого на карте находят квадрат координатной сетки, в кото-
ром расположена точка, откладывают измерителем в масштабе
карты абсциссу в метрах на левой и правой сторонах квадрата и
проводят тонкую горизонтальную линию; слева направо по про-
черченной линии откладывают длину отрезка ординаты в метрах
согласно масштабу карты и находят искомую точку.
Определение углов ориентирования. Для измерения дирекци-
онного угла линии через начальную ее точку проводят прямую,
параллельную оси абсцисс. При измерении дирекционного угла,
32
Рис. 2.6. Определение прямоугольных и географических координат, дирекционного
угла и азимута (я), схема сближения меридианов и склонения магнитной стрелки (б)
3-5891
имеющего величину O...18O0, нулевой радиус транспортира со-
вмещают с северным направлением вертикальной километровой
линии, а для углов, больших 180°, — с южным направлением. В
последнем случае к полученному отсчету прибавляют 180°.
Чтобы вычислить истинный азимут А (рис. 2.6, б), зная из-
меренное по карте значение дирекционного угла, пользуются
формулой
А = а + у,
где а — значение дирекционного угла; у — среднее значение
угла сближения меридианов для данного листа карты, указанное
на схеме под южной рамкой карты.
Для определения магнитного азимута линии нужно знать ве-
личину магнитного склонения 5 — угла между истинным и маг-
нитным меридианами. Склонение магнитной стрелки может
быть восточным или западным. Магнитный азимут
Ац, А 8В0СТ или Ам А + 8зап>
где 8 — склонение магнитной стрелки, значение которого также
приведено на схеме под южной стороной рамки карты.
Определение высот точек. При определении высот точек по
карте могут встретиться следующие случаи:
1.	Точка лежит на горизонтали. Ее отметка равна отметке го-
ризонтали.
2.	Точка М лежит между горизонталями с отметками Я* и HN
(рис. 2.7). В этом случае отметку точки определяют посредством
интерполирования, для чего измеряют расстояния d\ и J2 от точ-
ки Л? до ближайших горизонталей с помощью линейки.
Отметку Нм точки М вычисляют дважды с учетом направле-
ния понижения местности:
Нм = Нк + (hdx)/(dx + d2); Нм = HN- (hd2)/(dx + J2),
где Нк, HN — отметки горизонталей, м; dx и d2 — расстояния от
точки М до горизонталей, м; h — высота сечения рельефа (на
рис. 2.7 h = 2,5 м).
За окончательное значение принимают среднюю отметку.
3.	Точка расположена внутри замкнутой горизонтали. Точка Р
лежит внутри замкнутой горизонтали и является вершиной высо-
ты. Очевидно, что ее отметка Нр больше отметки горизонтали,
окружающей точку, на величину, меньшую высоты сечения рель-
ефа. Можно принять, что отметка Нр приближенно равна отметке
соседней горизонтали плюс половина высоты сечения рельефа,
34
т. е. НР = 151,25 м. Если точка является дном котловины, ее от-
метка будет меньше высоты ближайшей горизонтали на величи-
ну, равную половине высоты сечения рельефа. Точность опреде-
ления отметки точки по горизонталям на среднепересеченной
местности равна примерно 1/3 высоты сечения рельефа.
Определение крутизны ската. Крутизной ската (уклоном) /
называется отношение разности высот между точками ската й к
его заложению, т. е. i = h/d.
Крутизна ската может выражаться в угловой мере (в градусах), в
уклонах (десятичной дробью), в процентах (%) или в промилле (%о).
Для определения крутизны ската в градусах пользуются гра-
фиками заложений, которые помещены на каждом листе карты
под южной стороной рамки. Для этого надо взять циркулем рас-
стояние между двумя смежными основными горизонталями,
приложить циркуль к графику заложений (рис. 2.8, а) и прочи-
тать число градусов у основания шкалы. Крутизну ската между
смежными утолщенными горизонталями определяют по шкале,
соответствующей пятикратному сечению.
На топографических картах и планах графики заложений в ук-
лонах не приводятся. В тех случаях, когда возникает необходи-
мость определения большого количества уклонов, целесообразно
построить график. Для этого на горизонтальной прямой намечают
точки, соответствующие значению уклонов (рис. 2.8, б). По перпен-
дикуляру к основанию графика от этих точек откладывают отрезки
(в масштабе карты), равные соответствующим заложениям, а
именно d = h/i. Концы этих отрезков соединяют плавной кривой.
Рис. 2.7. Определение
высот точек
Рис. 2.8. Определение крутиз-
ны ската
з*
35
В процессе проектирования возникает необходимость в про-
ведении на карте линии заданного уклона. Для этого использу-
ют график заложений или вычисляют величину заложения d.
При отсутствии масштабов заложений уклоны и углы накло-
на рассчитывают по формулам
i = h/d = tgv; v = ph/d, p = 57,3°.
Измеренное по карте заложение d выражают в тех же едини-
цах линейных мер, что и превышение А.
Пример. Дано: h — 2 м, d = 50 м. Определить i и v.
i = 2/50 = 0,04; v = 57,3° • 0,04 = 2,3°.
Линию заданного уклона проводят на карте следующим об-
разом. От начальной точки А (см. рис. 2.7), расположенной на
горизонтали, раствором циркуля АВ, соответствующим заданно-
му уклону, последовательно засекают соседние горизонтали. Со-
единив точки уколов циркуля, получают ломаную линию ABCD,
имеющую один и тот же уклон.
При зонировании территории архитектор предварительно
оценивает местность на глаз, определяя значение уклонов. Ввиду
того что заложение d — величина, обратно пропорциональная уг-
лу наклона v, v увеличится во столько раз, во сколько раз умень-
шится d (так, при d ~ 1 см v ~ 1°). Во сколько раз заложение d
меньше или больше 1 см, во столько раз угол наклона v будет
больше или меньше 1°. Пользуясь этим правилом, при неболь-
шой тренировке достигается высокая точность чтения рельефа.
Например, оценка на глаз показала, что промежуток между гори-
зонталями на плане равен 2 мм. Этот промежуток меньше 1 см в 5
раз, следовательно, v будет больше 1° в 5 раз, т. е. v = 5°.
Проведение границ водосборной площади. Водосборной площа-
дью или бассейном водотока называ-
ют территорию, с которой по услови-
ям рельефа вода атмосферных осад-
ков стекает в водоток.
Для решения этой задачи на ука-
занной территории (рис. 2.9) опреде-
ляют седловину и примыкающие к
ней вершины (точки А, В и С) и на-
Рис. 2.9. Проведение границ мечают линию водораздела АВС. От
водосборной площади заданной точки водотока Р проводят
36
линии, нормальные к ближней горизонтали, продолжают их по
водоразделам до точек A vl С.
Полученная непрерывная линия РАВСР, перпендикулярная во
всех своих точках горизонталям, ограничивает водосборную пло-
щадь для точки Р.
Построение профиля местности по карте (плану). Для построе-
ния профиля местности к заданному направлению прикладывают
полоску миллиметровой бумаги. На ней отмечают выходы гори-
зонталей и точек, лежащих на перегибе скатов (рис. 2.10). Затем
37
эту полоску переносят в графу «Горизонтальные расстояния». В
графу «Отметки» вписывают значения отметок точек пересечения
профильной линии с горизонталями.
Построение точек профиля по их отметкам выполняют от
линии условного горизонта. Для этого вертикальный масштаб
профиля берут в 10 раз крупнее горизонтального, но отношение
масштабов может быть и иным. Отметку линии условного гори-
зонта выбирают так, чтобы точка с минимальной отметкой рас-
полагалась выше данной линии не менее чем на 1 см. От линии
условного горизонта строят перпендикуляры в каждой точке и
на них откладывают в выбранном масштабе разности отметок
точек и отметки линии условного горизонта. Концы перпенди-
куляров соединяют плавной кривой, которая и представляет
профиль местности.
Способы и точность определения площадей. Для определения
площади земельных участков существуют различные способы.
Применение того или иного способа зависит от наличия плано-
во-картографического материала, значимости и размеров участ-
ка, условий местности, цены на землю и требуемой точности.
Различают следующие способы вычисления площадей:
•	геометрические;
•	механические;
•	по координатам.
Геометрические способы используются в тех случаях, когда
известны результаты измерения геометрических элементов
участка — длины ее линий и величины углов или функций эле-
ментов, которыми являются координаты вершин земельного
участка.
Один из геометрических способов состоит в следующем: не-
большой участок местности или замкнутый контур на плане
разбивается на простейшие геометрические фигуры, например
трапецию АВЕК с основаниями а и Ь, высотой h (рис. 2.11, а),
треугольники BCD и BDE с основанием Oi и высотами Aj и й?.
После измерения высот и оснований фигур на местности их
площади можно определить следующим образом:
Pi = h(a + b)/2; Р2 = aihi/2; Р3 = 0^/2.
Если в треугольнике измерить две стороны и угол между
ними (рис. 2.11, б), то
Р = 0,5 ocsin(3.
38
в)
Рис. 2.11. Определение площади земельного участка
Площадь треугольника можно вычислить по формуле
P = Syl(S-a)(S-b)(S-c),
где S — полупериметр, S = (а + 'Ь + с)/2.
Механические способы применяют для определения площадей
по топографическим планам с помощью механических прибо-
ров — планиметров, а также с помощью палеток, представляю-
щих собой прозрачную основу с нанесенной сеткой равных по
площади фигур; сторона сетки квадратов обычно составляет
2... 10 мм. Палетку кладут на план и внутри контура фигуры под-
считывают число п целых квадратов и число квадратов п\, кото-
рые составлены на глаз из частей, рассеченных контуром. Пло-
щадь участка определяют по формуле
Р = р(и - л,),
где р — площадь одного квадрата в масштабе плана.
Погрешность определения площади палеткой составляет
0,5...2,0 %.
Способ вычисления площади по координатам применяют тогда,
когда известны координаты вершин замкнутого теодолитного
хода, представляющего многоугольник, вершины которого закре-
плены геодезическими знаками. Площадь такого многоугольника
рассчитывают по формулам аналитической геометрии:
2.Р = Ех(уж - у,_1) или 2Р = ЕуХхн-i -
т. е. удвоенная площадь многоугольника равна сумме произведе-
ний каждой абсциссы на разность ординат передней и задней по
ходу точек, а также сумме произведений каждой ординаты на
39
разность абсцисс задней и передней по ходу точек. Например,
для многоугольника 1-2-3-4-5 (рис. 2.11, в)
2Р = Х\()>2 - у5) + х2(уз - уд + Х3(у4 - уд + Л4(У5 - Уз) + Х&1 - я)
или
2Р = У1(х5 - Х2) + ^(Х, - Х3) + Уз(х2 - X») + Л(х3 - Х5) + У5(Х» - Х1).
Площадь вычисляется по обеим формулам с промежуточной
проверкой разностей абсцисс и ординат на соответствие условию
SU+i - y,-i) = £(хж - х/+1) = 0.
Если координаты вершин получены проложением теодолит-
ного хода, то площадь многоугольника находится с относитель-
ной погрешностью 1/1500.
Для определения погрешности площади участка (табл. 2.5),
определяемой по топографическому плану (карте), с учетом
ошибок измерения на местности и ошибок составления топо-
плана, используют формулу
мР = о,зл//юоо7л
где М— знаменатель численного масштаба плана; Р— площадь
2
участка, м .
Площади также можно определить на PC по цифровой моде-
ли местности по специальной программе, а также с помощью
цифрового планиметра.
Таблица 2.5. Точность измерения площадей
Площадь участка Д м2	Значение погрешности				
	1:500	1: 1000	1:2000	1:5000	1: 10 000
400	3,0	6,0	12,0	30	60
600	3,6	7,3	14,6	36	72
1200	16,4	32,8	65,6	164	328
2500	23,7	47,4	94,8	237	474
10000	47,4	94,8	189,6	474	948
2.5. Использование архивных карт и планов
при архитектурном проектировании
В процессе градостроительного проектирования при истори-
ческих исследованиях и изысканиях большую роль играют ар-
хивные карты и планы местности. Только обладая большим ко-
40
личеством материалов, сопоставляя картографические изобра-
жения разных временных периодов, анализируя информацию,
полученную из других источников, можно создать качественный
архитектурный проект.
Карты являются важнейшими свидетельствами истории, они
отображают поступательное развитие территорий, характер за-
стройки, изменения внутригородского районирования и геогра-
фических названий. Архивные карты и атласы являются под-
линными памятниками культуры, их оформление свидетельст-
вует о высоком уровне изобразительного искусства России. По
старинным картам исследователи-историки создают ретроспек-
тивные карты, на которых как бы восстанавливается ситуация,
существовавшая на определенный период времени.
Старинные карты хранятся в архивах, музеях, библиотеках.
Например, большой фонд карт дореволюционной России имеет-
ся в Российской государственной библиотеке (РГБ) в г. Москве.
Одними из наиболее древних русских картографических изо-
бражений являются карты-иконы. До наших дней дошли такие
иконы, датированные началом XVI в. Несмотря на масштаб-
но-геометрические искажения, изображения на подобных кар-
тах-иконах правильно передают топографию территории. В каче-
стве примера можно привести знаменитую икону «Обитель Свя-
той Живоначальной Троицы преподобного отца нашего игумена
Сергия» (XVII в.). На иконе показаны храмы, сады, часовни, ке-
льи и пр. На дошедших до нас древних картах-иконах изображе-
ны города Новгород, Псков, Печоры, Каргополь, Тотьма, Тих-
вин, Муром, Торжок, Нилова пустынь, Макарьев монастырь и
др. Самые первые упоминания о создании картографических ри-
сунков в России относятся к XV в. Данные об измерениях на ме-
стности относятся к 1068 г., когда князь Глеб измерил ширину
Керченского пролива по льду. Известно также, что первая опись
земель Древнерусского государства была проведена в 1245 г.
Первым выявленным в настоящее время русским географи-
ческим чертежом является «Чертеж земель по реке Солонице»
(1536 г., хранится в РГБ). Первые карты территории России
были опубликованы за границей. Такие карты вероятнее всего
составлялись на основании русских рукописных чертежей.
Древнейшая печатная карта России (1525 г.) была составлена
Паоло Джовио и Дмитрием Герасимовым. Документы XV—XVI вв.
содержат данные об измерениях с целью составления «писцовых
книг», где давалось описание населенных пунктов с размерами,
т. е. велась паспортизация земли, прообраз кадастровых съемок.
41
О многих несохранившихся чертежах-картах можно соста-
вить представление по описям из архивов. Имеется «роспись»
чертежей, принадлежащих царю Ивану IV (Грозному). В 1556 г.
Иван IV издал указ о межевании земель. В 1595—1599 гг. состав-
лен план «Царствующий град Москва», опубликованный в 1613 г.
в Западной Европе. Большинство старинных русских географи-
ческих чертежей не сохранилось. Одной из самых ранних карт
нашего отечества был «Большой чертеж Московского государст-
ва и некоторых соседних южных земель». Сам «Большой чер-
теж» не сохранился. До наших дней дошла книга «Большому
чертежу» (1627 г.), содержащая детальное географическое описа-
ние городов, монастырей, рек, озер, урочищ с указанием рас-
стояний между некоторыми населенными пунктами.
В XVII в. планы России составляются европейскими путеше-
ственниками. «Сигизмундов план» был составлен в 1610 г. по
заказу польского короля Сигизмунда для нападения и захвата
Москвы.
Для развития картографирования в России большое значе-
ние имело издание в 1684 г. Писцового наказа, где предписыва-
лось обязательное сплошное межевание земель. Выдающуюся
роль в деле освоения огромной территории Сибири сыграла из-
данная С.У. Ремизовым «Чертежная книга Сибири» (1701 г.).
Этот атлас содержит 23 геодезических чертежа и предисловие.
Изображения населенных пунктов, растительности и рельефа
даны в аксонометрии. В 2004 г. вышло в свет факсимильное из-
дание этого атласа.
В 1719 г. Петр I поручил русскому ученому, историку и гео-
графу В.Н. Татищеву возглавить работу по «землемерию всего
государства и сочинению обстоятельной географии с ландкарта-
ми». В.Н. Татищев внес большой вклад в развитие картографии,
организовав первые инструментальные съемки на Урале и в Си-
бири с применением астролябии. Работы по картографирова-
нию территории России проводились по инструкции Петра I
«Пункты каким образом сочинять ландкарты» (1721 г.).
В 1734 г. был создан первый «Атлас Всероссийской Импе-
рии» (картограф И.К. Кириллов), состоящий из генеральной
карты и 14 карт отдельных губерний. В 1745 г. был издан «Атлас
Всероссийской империи», содержащий 20 карт.
В 1739 г. под руководством геодезиста И. Мордвинова и
главного архитектора И. Мичурина составляется так называе-
мый Мичуринский план Москвы. Этот план принято считать
первым геодезическим планом города. На плане более 400 го-
42
родских объектов обозначено цифрами и буквами. Содержание
объектов подробно изложено в легенде карты (пояснениях): от-
дельные здания, соборы, монастыри, реки, сады и «прочие знат-
нейшие места». План охватывает территорию Москвы в преде-
лах будущего Камер-Коллежского вала.
В 1753 г. выходит в свет «План столичного города С.-Петер-
бурга» в масштабе 1 : 4200 с приложением 12 гравированных ви-
дов «проспектов», т. е. наиболее примечательных мест столицы.
В 1763 г. издается «План царствующего града Москвы на 30
верст в округ» (масштаб 1 : 210 000) с изображением Московско-
го Кремля. Виды С.-Петербурга и Москвы получены с помощью
камеры-обскуры М.М. Махаевым путем карандашной прописи
по кальке на матовом стекле камеры. Камера-обскура была про-
образом фотоаппарата и применялась в России и за рубежом
(Леонардо да Винчи, Баженовым и др.).
Следует отметить, что все карты городов в конце XVII — на-
чале XVIII в. были первыми геодезическими планами. К этому
периоду имелось около 100 карт городов масштабов 1 : 40 000 и
крупнее. Больше всего карт имел Санкт-Петербург, затем Астра-
хань. Почти все остальные города имели по одной карте.
В 1801—1804 гг. проведены работы по составлению «Подроб-
ной карты Российской империи и близлежащих заграничных
владений» в масштабе 20 верст в 1 дюйме (1 : 840 000). Эта карта
известна как столистная. Она создавалась в основном по мате-
риалам генерального межевания.
В 1822 г. был учрежден Корпус военных топографов (КВТ) под
началом Ф.Ф. Шуберта, который в 1826—1840 гг. возглавлял рабо-
ты по составлению «Специальной карты Западной части Россий-
ской империи» — десятиверстки (1 : 420 000). Карта Шуберта изда-
на на 59 листах максимального размера в истории отечественных
топографических карт. Размер одного листа карты — 50 х 76 см.
Десятиверстка Шуберта явилась высшим достижением отечествен-
ной картографии того времени. Карта была издана в 1858 г. откры-
тым тиражом для публики и имела огромный успех.
Необходимо отметить, что к середине XIX в. точность
карт существенно повышается, так как в России применяется
плановая опорная сеть и на картах изображается рельеф. В
1849—1851 гг. выполняется съемка г. Москвы в масштабе 1 : 1200
(в 1 дюйме 25 саженей), застроенная часть города изображает-
ся на 154 листах. На плане показаны строения, уличная сеть,
43
гидрография и обозначены землевладения (указаны номера).
Рельеф не показан.
В России до революции систематическое картографирование
местности проводилось двумя ведомствами: корпусом военных
топографов (карты мелких и средних масштабов) и межевым ве-
домством (планы масштабов 1 : 8400). К концу XIX в. усилиями
двух ведомств были составлены карты масштаба 1 : 42 000 вось-
ми губерний центра России (более 1000 листов). В 1865—1874 гг.
составлена «Специальная карта Европейской России с приле-
гающей к ней частью Западной Европы и Малой Азии» под ре-
дакцией И.А. Стрельбицкого в масштабе 1 : 420 000 (десятивер-
стная карта). Карта состоит из 152 листов и ее можно считать
вторым изданием десятиверстки Шуберта. Для новой карты раз-
работаны свои условные знаки. На карте нанесены даже неболь-
шие населенные пункты в 3...5 дворов.
В 1875—1879 гг. под руководством профессора Межевого ин-
ститута Д.П. Рашкова был составлен «Нивелирный план Моск-
вы» (масштаб 1 : 8400), удостоенный высшей награды на Все-
российской художественно-промышленной выставке 1882 г.
В 1888 г. были закончены съемочные работы по Генераль-
ному межеванию европейской части России. Планы землевла-
дений составлены в масштабе 1 : 8400, планы городов — в мас-
штабе 1 : 8400 и 1 : 4200. Планы уездов были смонтированы из
планов межеваний. На этих планах не показан рельеф, планы
составлены без учета кривизны Земли, опорные пункты отсут-
ствовали.
В конце XIX — начале XX в. под руководством П.А. Тучкова
(будущего генерал-губернатора Москвы) выполнялись съемки
для составления «Военно-топографической карты России» мас-
штаба 1 : 126 000 (трехверстки). К 1918 г. было издано 700 лис-
тов этой карты, выдержавшей наибольшее число переизданий.
Как отмечалось ранее, начиная с середины XIX в. точность
отечественных карт существенно повысилась благодаря разви-
тию опорной геодезической сети: астропункты в среднем рас-
полагались через 50 верст, были проложены сети триангуляции
и нивелир-теодолитные ходы. В соответствии с инструкцией
Генштаба (1901 г.) ошибка в положении горизонтали на плане
не должна была превышать 1/2 сажени (около 1 м), ошибка в
положении четких контуров не должна была быть более 5 саже-
ней (около 8 м). В табл. 2.6 приведены масштабы архивных
карт России.
44
Таблица 2.6. Масштабы архивных карт России
В русских мерах	В метрических мерах
50 саженей в 1 дюйме	1 :4200
100 саженей в 1 дюйме	1 :8400
200 саженей в 1 дюйме	1: 16 800
250 саженей в 1 дюйме	1 :21 000
1 верста в 1 дюйме	1:42 000
2 версты в 1 дюйме	1:84 000
3 версты в 1 дюйме	1 : 126 000
10 верст в 1 дюйме	1 :420 000
25 верст в 1 дюйме	1: 1050 000
40 верст в 1 дюйме	1: 1 680 000
50 верст в 1 дюйме	1: 2 100 000
100 верст в 1 дюйме	1:4 200 000
Старинные российские системы измерения расстояний и пло-
щадей. Архивные карты и планы России составлены до введения
в нашей стране метрической системы мер (1918—1927 гт.). При
проведении измерительных и разбивочных работ в России в раз-
ные периоды истории использовались различные меры длины.
Сведения о мерах можно почерпнуть из древнерусских летопи-
сей, в которых имеются указания на различные меры длины: ло-
коть, пядь, сажень, верста, поприще.
Локоть является древнейшей мерой длины и обозначает расстоя-
ние от конца вытянутого среднего пальца руки (или сжатого кулака)
до локтевого сгиба. Этот размер колебался в пределах 38...46 см.
Размер пяди также был разным. По данным исследований Б.А Ры-
бакова, пядь была равной 19 см и 22...23 см (См.: Русские системы
мер длины XI—XV вв., 1949). Малая пядь (19 см) равна расстоянию
от конца вытянутого большого пальца до конца вытянутого указа-
тельного пальца. Великая пядь (22...23 см) соответствует расстоянию
от конца вытянутого большого пальца до конца мизинца.
В Древнерусском государстве в XI—XV вв. как мера длины при-
менялась также сажень. Известно несколько различных саженей:
большая, малая, государева, церковная, печатная, береговая, горо-
довая, трубная, мостовая и др. Сажень 152 см называлась простой
или прямой и соответствовала расстоянию между размахом вытяну-
тых рук человека, точнее — между большими пальцами рук. На ос-
новании изучения памятников архитектуры установлено существо-
вание сажени в 176 см. Это расстояние равно размаху рук человека
от концов пальцев (маховая сажень). Самой большой была косая
(государева) сажень, равная 216 см, что соответствует расстоянию от
45
пальцев ноги до конца пальцев вытянутой руки по диагонали. Ко-
сой могла также называться наиболее крупная выявленная сажень
248 см. Церковная сажень равна 186 см, малая — 140 см. В прямой
сажени было 4 локтя, или 8 падей, или 152 см.
В Новгороде при археологических раскопках обнаружена
часть инструмента XV в. для измерения длин — «линейно-круго-
вого мерила». Этот инструмент устанавливал соотношение меж-
ду четырьмя видами саженей, что позволяло древнерусским зод-
чим размечать сложные строительные сооружения.
Первые измерения связаны с межеванием пахотных земель.
Слово верста обозначает поворот плуга или длину борозды от
поворота до поворота. Точное значение версты установить труд-
но, в разных источниках верста упоминается равной 500, 700 и
1000 саженей. Поприще употреблялось как синоним слова вер-
ста. В поприще было 7,5 стадий или 750 саженей.
В Древнерусском государстве употреблялись следующие соот-
ношения мер длины: сажень равна 4 локтям или 8 пядям, верста
или поприще равно 750 саженям. Пядь имела разные значения и
в метрической системе мер была равна 19, 23 и 27 см. Мерой
площади были плуги. Размер плуга равен 8 десятинам (8,79 га).
С начала ХИ в. до конца XV в. существовали местные меры. В
разных княжествах применялись свои меры длины. Сохранялось
старое деление крупных единиц на мелкие: локоть равен 2 пядям,
сажень равна 4 локтям. Новгородско-псковская система опира-
лась на великую падь в 22...23 см, локоть — 44...46 см, са-
жень — 174 см. Московско-владимирско-черниговская система
имела в основе малую пядь в 19 см, которой соответствовали ло-
коть в 38 см и сажень в 152 см. Как и раньше, измерение боль-
ших расстояний велось в верстах, причем размер версты был ра-
вен 700 и 500 саженям, что соответствует приблизительно 1066 м.
С конца XVI в. до начала XVII в. в России устанавливается
единая система мер, хотя и в XVIII в. имело место метрологиче-
ское разнообразие. Кроме древних мер длин с конца XV в. вхо-
дит в употребление новая единица — аршин. Считается, что эта
единица измерения имеет восточное происхождение.
К концу XVII в. в России сложилась следующая система из-
мерения расстояний:
верста межевая = 2 версты путевых = 1000 саженей = 2,16 км;
верста путевая = 500 саженей = 1,08 км;
сажень = 3 аршина = 12 четвертей = 48 вершков = 216 см;
аршин = 4 четверти — 16 вершков = 72 см;
четверть (пядь) = 4 вершка =18 см;
вершок = 4,5 см.
46
Наиболее крупной земельной мерой площади была десятина.
Казенная десятина равна 2400 квадратным саженям (80 сажен
длины и 30 сажен ширины), что соответствует 11197,44 м2
(1 га — 1197,44 м2). Встречалась также десятина в 2500 кв. сажен.
С XVIII в. в Европе проводятся работы по установлению мет-
рической системы мер. Основная единица длины — 1 метр — со-
ответствует одной десятимиллионной четверти земного меридиана.
В России указ 1835 г. определял, что основной единицей ли-
нейной меры считать сажень в 7 английских футов с разделени-
ем на 3 аршина, каждый по 28 дюймов или 16 вершков. До вве-
дения метрической системы мер употреблялись следующие
меры длины: верста, сажень, аршин, четверть, вершок, фут,
дюйм, линия. Новые меры длины — дюйм, фут, линия, точ-
ка — были заимствованы из английских мер. Основной мерой
поверхности остается десятина, равная 2400 кв. саженям.
Метрическая система мер вводилась в нашей стране с 1918
по 1927 г.
В 1960 г. Международной Генеральной конференцией по ме-
рам и весам принято решение о новом определении метра. Это
расстояние равно 1650763,73 длины волны излучения в вакууме,
соответствующего оранжевой линии спектра изотопа криптона с
атомным весом 86. Новое определение метра повысило точность
эталона длины примерно в 100 раз. Такая точность необходима
на современном уровне развития науки.
При работе с архивными картами и планами следует учиты-
вать, что степень их точности и достоверности в значительной
мере определяется временем их создания. Как отмечалось ранее,
наиболее точными являются архивные карты XIX—XX вв., так
как они создавались на основании инструментальных съемок и
опорной геодезической сети. Ниже (табл. 2.7) приведены данные
для перевода значений расстояний и площадей с архивных карт.
Таблица 2.7. Соотношение единиц измерения расстояний
Система мер до 1927 г.	Метрическая система мер
1 верста = 500 саженей= 42 000 дюймов	1,0668 км
1 сажень = 3 аршина = 7 фунтов	2,1336 м
1 аршин = 16 вершков = 28 дюймов	71,12 см
1 четверть (пядь) = 4 вершка	17,77 см
3 1 вершок (1-дюйма) 4	4,445 см
Старая русская миля	7,468 км
47
Современная английская система мер:
1 миля = 10 точек (2,54 мм);
1 дюйм (инч) = 10 линии (2,54 см);
1 фут =12 дюймов (30,48 см);
1 ярд = 3 фута = 36 дюймов (0,9144 м);
1 сухопутная миля = 63 360 дюймов (1,609 км);
1 морская миля = 1,852 км = 10 кабельтов;
1 акр (мера площади) = 4840 кв. ярдов = 4046,86 кв. м.
Соотношение современных российской и английской систем
мер:
1 см = 0,378 дюйма;
1 метр = 1,09 ярда;
1 км = 0,6 мили.
Глава 3
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ
ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1.	Понятие о геодезических измерениях
Процесс производства геодезических работ включает полевые
измерения, составляющие основную часть геодезических работ, и
камеральную обработку измеренных величин в соответствии с ус-
тановленными математическими правилами и стандартами.
Под измерениями в принципе понимают качественное срав-
нение двух физических величин, из которых одна является еди-
ницей меры и известна с достаточной точностью. Строго гово-
ря, абсолютно неизменных величин в природе не существует.
Однако практически многие величины в процессе геодезических
измерений можно считать неизменными, например расстояния
и углы на местности между геодезическими пунктами, образую-
щие основное содержание полевых геодезических измерений.
Часто в геодезической практике в зависимости от того, ка-
ким путем получают значение измеряемой величины, измерения
разделяют на прямые (непосредственные) и косвенные (посред-
ственные).
Понятие косвенные измерения введено в «теорию ошибок» (в
нашем изложении — «погрешностей») только для краткости вы-
ражений. По существу же оно означает то же самое, что и вычис-
ленное значение искомой величины. Любую функцию измерен-
ных величин можно назвать косвенно измеренной величиной, так
как измерения обычно состоят из ряда отдельных операций (дей-
ствий), по результатам которых и получают итоговые результаты
измеренных величин в процессе выполненных операций.
Для производства измерений необходимы: объект измере-
ния; инструменты (приборы); исполнитель; определенная есте-
ственная среда; метод измерения и другие менее значительные
факторы. Совокупность этих факторов и образует условия про-
цесса геодезических измерений. С точки зрения условий их вы-
полнения геодезические измерения разделяют на равноточные и
неравноточные.
Равноточными измерениями являются однотипные результа-
ты, которые получают при измерениях одним и тем же инстру-
ментом или им подобным по точности прибором, одним и тем
4 - 5891
49
же (либо аналогичным) методом и в тех же условиях. В тех слу-
чаях, когда нарушаются эти условия, результаты таких измере-
ний называются неравноточными.
По классу точности результатов измерений их разделяют на
высокоточные (прецизионные) и технические. В определенных
обстоятельствах технические измерения могут быть точными и
даже высокоточными.
Измерения, которые необходимо выполнить, чтобы полу-
чить только по одному значению каждой искомой величины,
называют необходимыми. Измерения сверх необходимых называ-
ют избыточными. Понятие «избыточные измерения» не следует
смешивать с понятием «излишнее измерение».
Избыточные измерения в геодезии являются обязательными.
Они позволяют выявлять возможные промахи и просчеты, а так-
же дают возможность судить о точности измерений и повышать
точность окончательных результатов проведенных измерений.
3.2.	Погрешности геодезических измерений
Существование истинного или приближенного к действи-
тельному значения измеряемой величины х считается неотъем-
лемым условием любого измерения. Результаты измерений х(,
как правило, отличаются от истинного значения величины х на
величину Дх. Математически это можно выразить следующим
образом:
Дх = х,— х,
где Дх — истинная величина погрешности измерения.
В некоторых геодезических измерениях, когда величина
ошибки зависит от размеров измеряемой величины, эту ошибку
часто выражают через относительную погрешность Дх/х.
Примером зависимости величины погрешности от результа-
тов измеряемой величины может служить измерение длины ли-
нии мерным линейным прибором, поэтому точность измерения
длин линий обычно характеризуют не абсолютной, а относи-
тельной погрешностью.
Погрешность измерения углов теодолитом не зависит от ве-
личины углов, поэтому точность их измерения не выражают в
виде относительных погрешностей. Из опыта геодезических из-
мерений, в частности углов, известно, что даже при самой тща-
тельной и аккуратной работе многократные измерения неизмен-
50
ной величины всегда дают близкие, но различимые результаты.
Такие ряды измерений, как правило, образуют погрешности из-
мерений. Вопрос заключается лишь в величинах этих погрешно-
стей и их расхождениях, порядок их должен соответствовать ус-
тановленной точности выполняемых измерений.
Погрешность измерения Д — это отклонение полученного
результата от истинного значения измеряемой величины, кото-
рое обычно бывает неизвестно, и вопрос о составлении сужде-
ний о погрешностях измерений является одним из основных во-
просов теории погрешностей измерений. Необходимо знать
природу и вид возникновения погрешностей при измерениях.
Источников, порождающих это явление, бывает много, и каж-
дый из этих источников порождает часть погрешностей, кото-
рые можно назвать элементарными погрешностями.
В зависимости от источника возникновения элементарные
погрешности могут быть разделены на четыре основных вида:
•	инструментальные;
•	изменения объекта измерения, происходящие из-за изме-
нений, связанных только с объектами измерений;
•	личные погрешности исполнителя;
•	погрешности среды (внешние ошибки).
При рассмотрении элементарных погрешностей речь не мо-
жет идти о грубых (промахи либо просчеты) и систематических
ошибках. Просчеты, как правило, исключаются из измерений
путем повторных либо многократных измерений. Систематиче-
ские ошибки можно исключить путем введения поправок, если
они известны.
Во всяких измерениях систематические ошибки должны
быть изучены и по возможности исключены из результатов из-
мерений. Возникновение и действия систематических ошибок
зависят от видов и способов измерений, поэтому изучение их
происхождения является задачей научных дисциплин, в которых
рассматриваются такие измерения.
В дальнейшем изложении при математической обработке ре-
зультатов равноточных и неравноточных измерений будут рас-
сматриваться только неизбежные случайные погрешности, влия-
ние которых может быть установлено с достаточной определен-
ностью. К таким погрешностям относят неточность мерных
приборов и инструментов, способы измерений, многократность
измерений и др. Такие обстоятельства, как, например, опыт-
ность измеряющего, прозрачность атмосферы и подобные им
4*
51
причины, влияние которых на результаты измерений не может
быть установлено с достаточной определенностью, учитываются
только при организации и производстве измерений.
3.3.	Случайные погрешности геодезических измерений
и их свойства
Случайные погрешности измерений — это неизбежные ма-
лые погрешности, возникающие одинаковым образом в любых
измерениях. Выражение «одинаковым образом» следует пони-
мать в том смысле, что ни одна из причин, порождающих эле-
ментарные погрешности в измерениях, не имеет существенно
преобладающего влияния и что погрешность каждого отдельно-
го измерения образуется в результате свободной комбинации
элементарных погрешностей.
В этом случае абсолютная величина и знак таких погрешно-
стей каждого измерения будут возникать случайно, но с раз-
личной степенью вероятности в той или иной комбинации эле-
ментарных погрешностей. Однако при повторении измерения
в одних и тех же условиях случайные погрешности таких ре-
зультатов будут различаться по абсолютной величине и знаку;
они не должны превышать известного предела, зависящего от
точности измерений.
Случайные погрешности измерений возникают в результате
свободной комбинации элементарных погрешностей, для каж-
дого отдельного измерения невозможно заранее предусмотреть,
какая комбинация элементарных погрешностей будет иметь
место, поэтому получающиеся погрешности и называются слу-
чайными. Но какая-то комбинация всегда должна быть. Следо-
вательно, случайные погрешности измерений неизбежны. Это
очень важное и убедительное доказательство наличия и суще-
ствования случайных независимых погрешностей в геодезиче-
ских измерениях.
Случайные погрешности в подавляющем большинстве слу-
чаев обладают следующими свойствами, проявляющимися в
больших рядах измерений:
•	погрешности по абсолютной величине не превосходят не-
которого предела, зависящего от точности измерений;
•	положительные и отрицательные погрешности, равные по
абсолютной величине, встречаются в ряду примерно одинаково
часто;
52
•	чем больше погрешность по абсолютной величине, тем она
реже встречается в ряду;
•	среднее арифметическое значение из случайных погреш-
ностей равноточных измерений при большом числе измерений
(л) ничтожно мало, т. е. [Д]/л ~ 0.
Совокупность свойств случайных погрешностей в геодезиче-
ских измерениях и является их закономерностью, которая про-
является тем ярче и полнее, чем длиннее ряд равноточных изме-
рений. Практический опыт показывает, что нормальное или
приближенно нормальное распределение достаточно хорошо от-
ражает действительное распределение суммарных случайных по-
грешностей в равноточных геодезических измерениях.
В разделе математической статистики под названием «Тео-
рия ошибок* измерений» еще в начале XIX в. было доказано,
что результаты любых многократных измерений отклоняются от
истинных значений измеренных величин на случайные величи-
ны, которые распределяются по нормальному закону Гаусса.
Выше вынуждены были оговориться и ввести понятие «при-
ближенно нормальное», так как в геодезических измерениях
имеется одно явное и существенное отличие от закона нормаль-
ного распределения. В измерениях используют случайные по-
грешности, по абсолютной величине не превосходящие опреде-
ленного предела (допуска) в зависимости от точности измере-
ний, а при нормальном распределении значение случайной ве-
личины может быть сколь угодно большим.
В процессе геодезических измерений, когда точность отсчета
по шкале измерительного прибора (угломерного, мерного) выше
точности результата измерения, имеет место равномерное рас-
пределение случайных погрешностей.
Плотность вероятности равномерного распределения имеет
следующий вид:
/(х) = 1/2а при |х| = а\ /(х) = 0 при |х| > а, (3.1)
где а — наибольшее значение погрешности. График этой функ-
ции приведен на рис. 3.1.
График функции плотности вероятности нормального рас-
пределения характеризуется кривой Гаусса (рис. 3.2).
Из формулы (3.1) и графика на рис. 3.1 видно, что вероят-
ность появления погрешности, подчиняющейся равномерному
'Термин «ошибка» не рекомендуется в современных учебниках (ГОСТ
16263-70).
53
Рис. 3.1. График функции
плотности вероятности рав-
номерного распределения
случайных погрешностей
Рис. 3.2. График функции
плотности вероятности нор-
мального распределения слу-
чайных погрешностей
закону распределения, во всем интервале (—о; + а) одинакова и
в зависимости от точности прибора (инструмента), используе-
мого для измерений, может быть существенно снижена из-за ус-
танавливаемых в геодезических измерениях ограничений в виде
допусков. Отмеченная особенность позволяет сокращать коли-
чество измерений в геодезических работах до двух-трех повторе-
ний (приемов). Это положение применяется в малоточных ин-
женерно-геодезических работах при использовании более точ-
ных геодезических приборов (инструментов).
3.4.	Математическая обработка результатов равноточных
измерений одной величины
Пусть некоторая величина с истинным значением х измере-
на равноточно и раз, при этом в ряду измерений получены ре-
зультаты Xi(i = 1.../1). Математическая обработка таких измере-
ний сводится к получению наиболее достоверного значения из-
меренной величины.
Тогда среднее из измеренных величин
х = (х, + Xi + ... + хп)/п = -$'х,
П /=1
принято называть арифметической серединой или простым сред-
ним арифметическим из измерений значений этой величины.
При неограниченном возрастании числа равноточных изме-
рений одной и той же величины среднее арифметическое стре-
54
мится к истинному значению этой величины при условии, что
измерения содержат неизбежные случайные погрешности
- х = Д„
где Д,- — истинная случайная погрешность.
Используя п таких равенств, имеем
£(х,-х) = £д(- или ------х=£д,/л.
1 = 1	/ = 1	П	2=1
Заметим, что при п -> оо правая часть этого равенства будет
неограниченно стремиться к нулю, следовательно, среднее ариф-
метическое будет неограниченно приближаться к истинному
значению измеряемой величины, т. е.
lim =х.
<=1
Возникает вопрос: какой критерий точности должен быть ус-
тановлен в ряде равноточных измерений при ограниченном их
числе? Если бы о точности измеренной величины стали судить
по погрешностям отдельных результатов, то характеристика точ-
ности была бы различной для отдельных измерений в ряду изме-
рений этой величины, но по условию все измерения в ряду рав-
ноточны, следовательно, это положение за характеристику точно-
сти принять нельзя. Иными словами, критерий точности равно-
точных измерений должен основываться на рассмотрении всего
ряда случайных истинных погрешностей Дь Л?, ..., Дл в целом.
Такой критерий — среднюю квадратическую погрешность —
предложил Гаусс:
т2 = (Д2 +Д,22+...+Л2)/п =[Д2]/и или /и =±7[Д2]/«.
Пусть, например, +2"; —4"; 0; —3"; +4" — истинные погреш-
ности пяти равноточных измерений некоторого известного угла
р. Вычислить его среднюю квадратическую погрешность позво-
ляет формула
т = ±7(4+16+0+9+16)/5 = ±^45/5 = ±3".
Средней квадратической погрешности всегда приписывается
двойной знак, что выражает одинаковую возможность положи-
тельной или отрицательной случайной погрешности.
55
Выше рассматривался случай, когда величина угла была
известна с достаточной точностью, ее можно было принять за
истинное значение и на этом основании получить истинные
значения погрешностей со своими знаками. Но в преобладаю-
щем числе случаев геодезических измерений истинные значе-
ния измеряемых величин бывают неизвестны, тогда получе-
ние истинных погрешностей осложняется. Практически по-
ступают следующим образом: из имеющегося ряда равноточ-
ных измерений определяют среднее арифметическое значение
измеряемой величины хо, выраженное обычно круглым чис-
лом, и вычисляют
6, = х/-х0.
Если арифметически средняя величина хо определена пра-
вильно и ее значение принято без округлений, то
=0-
<=|
Величины 5,- = х(- — хь называются уклонениями или вероятны-
ми погрешностями.
В этом случае для определения средней квадратической по-
грешности отдельного результата измерений используют форму-
лу Бесселя:
т=л~------—t-----(3.2)
V n—l Nn-1
Формула Бесселя чаще используется для определения сред-
ней квадратической погрешности равноточных измерений в ка-
честве критерия точности выполненных измерений.
В теории ошибок измерений дано понятие о средней и веро-
ятной погрешностях. Средней называется погрешность, равная
среднему арифметическому из абсолютных величин истинных
погрешностей данного ряда равноточных измерений.
Обозначив через t среднюю погрешность и через |Д(| абсо-
лютную величину истинной погрешности, запишем
t = ± (|Д,| + |Д2| + ... + |Д„|)/л = ± [|Д|]/л.
56
Вычислив среднюю погрешность для приведенного выше
примера, получим
t = ± 13/5 = ± 2",6.
В теории вероятностей доказывается, что между средней и
средней квадратической погрешностями существует соотношение
t = 0,8/и; т = 1,2/.
Это соотношение справедливо только при большом числе
измерений, т. е. для ряда равноточных измерений оно будет со-
блюдаться тем лучше, чем больше число измерений в ряду.
В инженерно-геодезических работах средней точности количест-
во измерений в большинстве случаев не превышает 3—4 приемов.
При небольшом числе измерений средняя квадратическая погреш-
ность гораздо точнее отражает влияние более крупных погрешно-
стей, которые надежнее определяют критерий точности измерений.
Вероятной погрешностью называется такое значение случай-
ной погрешности, по отношению к которому при данных усло-
виях измерений меньшие этого значения по абсолютной вели-
чине встречаются так же часто, как и большие.
Вероятную погрешность 5 определяют приближенно по со-
отношению
s 2
б=—т.
3
По оценке точности измерений имеет значение погрешность
определения самой средней квадратической погрешности, так
как от этой погрешности зависит обоснованность суждения о
качестве измерения.
В теории вероятностей доказывается, что погрешность самой
средней квадратической погрешности зависит от числа п истин-
ных погрешностей, по которым она была получена, т. е.
. 1
Д/и = —==т.
Jbi
Так, например, при четырех равноточных измерениях сред-
няя квадратическая погрешность определяется по истинным по-
грешностям этих измерений приблизительно с точностью до 1/3
ее величины, при восьми — до 1/4/и , при пятидесяти — до 0,1т,
57
а при ста — до 1/13/и. Отсюда можно сделать вывод, что для бо-
лее точного измерения углов необходимо использование теодо-
литов большей точности.
Средняя квадратическая погрешность для алгебраической
суммы или разности независимо от измеренных величин равна
квадратному корню из суммы квадратов средних квадратических
погрешностей слагаемых, т. е.
ту = ^т2+т2.
Средняя квадратическая погрешность произведения изме-
ряемой величины на постоянное число К равна произведению
средней квадратической погрешности этой величины на то же
постоянное число, т. е.
тК = туК.
Средняя квадратическая погрешность линейной функции
общего вида (целой рациональной функции первой степени от
многих независимых величин хь Х2, ..., х„, полученных из изме-
рений со средней квадратической погрешностью соответственно
/М1, т2, ..., т„)
ту =+^К2т2 +Klm2+...+K2m2,
где К\, К2, ..., Кт — постоянные числа.
Средняя квадратическая погрешность арифметической сере-
дины
М = т/4п,	(3.3)
где т — средняя квадратическая погрешность отдельного изме-
рения, т = mi = т2 = ... = пгл; п — число равноточных измере-
ний одной и той же величины.
Результаты измерений а2, ..., ап; среднее арифметическое
данных измерений
_а{+а2+...+а„
°о--------------
п
11 1 1 „ „ „
или а0 =—а, ч—а2 +...+—ап, — = Кх =К2 =... = Кп.
п п п п
Следовательно, средняя квадратическая погрешность ариф-
метической середины из ряда равноточных измерений равна
58
средней квадратической погрешности одного измерения, делен-
ной на квадратный корень из числа измерений.
Формула (3.3) дает возможность сделать практический вывод
о том, что повышение точности путем многократных измерений
одной и той же величины выгодно только при сравнительно не-
большом числе повторений измерений. Действительно, первые
десять повторений уменьшают величину М на 2/3 М, вторые де-
сять на 1/3 М, а следующие десять — всего только на 1/5 М.
Положив в формуле nt' = 10, л = 1; 2; 4; 6; 8; 10; 20; 30; 50; 100,
найдем значения М: М = 10"; 7",1; 5"; 4",1; 3",5; 3",2; 2",2; 1",8;
Г',4; Г.
Имеется причина, ограничивающая число повторений, а
именно не поддающиеся учету погрешности систематического
характера инструмента (прибора) измерений, поэтому в практи-
ке полевых геодезических работ средней точности число повто-
рений измерений не превышает обычно трех-четырех приемов.
При необходимости же существенно повысить точность резуль-
татов применяют более точные инструменты.
Средняя квадратическая погрешность функции общего вида
от многих независимых величин у = /(хь х2, •••> хп)- Из диффе-
ренциального исчисления известно, что приращение Ду функ-
ции с погрешностью на малые величины второго порядка отно-
сительно приращений Дхь Дх2, ..., Дх„ аргументов можно пред-
ставить в виде
* Эу д . Эу . Эу .
Ду	—Дх. +-^Дх, + ...Ч—— Дх„,
Эх, ‘ Эх2 2 Эхл ”
Эу Эу	Эу
где —..., —— частные производные, вычисленные для
Эх, Эх2	Эхл
начальных значений аргументов Xi, х2, ..., х„ и представляющие
собой определенные постоянные числа.
Таким образом, с учетом обычно пренебрегаемой в практике
погрешностью на малые величины второго порядка соотноше-
ния между истинными погрешностями аргументов и истинной
погрешностью их функции общего вида можно представить в
том же виде, который был получен для линейной функции, т. е.
59
Следовательно, средняя квадратическая погрешность функ-
ции общего вида от многих независимых величин равна квад-
ратному корню из суммы квадратов их средних квадратических
погрешностей, умноженных на квадраты частных производных
данных функций, взятых по тем же величинам, вычисленным
для начальных значений аргументов хь ..., хп.
3.5. Математическая обработка результатов неравноточных
измерений одной величины
При совместной обработке однородных неравноточных из-
мерений вводят понятие о весе измерения. Вес представляют
вспомогательными числами, которые определяют сравнитель-
ную точность, т. е. относительное доверие к результатам выпол-
ненных однородных неравноточных измерений. При совмест-
ной обработке разнородных величин, например угловых и ли-
нейных, с помощью весов устанавливают связь между характе-
ристиками их точности.
За вес результата измерения р принимают величину, обратно
пропорциональную квадрату средней квадратической погрешно-
сти, т. е.
р = С/п?,
где С — некоторая постоянная величина для данного ряда изме-
рений. Если обозначить через Р вес среднего арифметического,
полученного из п измерений, то можно записать, что
Р/р = п?/М — т2/(т4п)2 = п,
т. е. вес среднего арифметического в п раз больше веса одного
результата измерения. Обычно вес результата, полученного из
одного измерения, принимают равным единице, а результат,
найденный из п приемов измерений, равным п.
Пусть некоторая величина х измерена п раз в разных услови-
ях. При этом получены значения a/i = 1...п) с весами соответст-
венно p/i = Тогда наиболее вероятным значением будет
среднее весовое или общее среднее арифметическое, вычислен-
ное по формуле
flcp
/=1 /~1
60
Средняя квадратическая погрешность р, соответствующая
результату измерения, вес которого принят равным единице,
или так называемая средняя квадратическая погрешность еди-
ницы веса, определяется по формуле
|p1v12+p2v22+...+p„v„2 _ 11 А 2
------------i-------- V----->
Л-1	р-1/=1
где V/ сц i?cp»
Средняя квадратическая погрешность весового среднего или
общей арифметической средней
л/0 =ц/7л
где Р = р{ +р2 +...+рп =^pt.
<=1
Пример. Для определения высоты шпиля здания выполне-
но пять неравноточных значений. Требуется определить вероят-
нейшее значение высоты этого шпиля, среднюю квадратиче-
скую погрешность единицы веса и среднюю квадратическую по-
грешность весового среднего по данным таблицы:
№ измерений	Значения измеренных высот шпиля м	Число измерений п	Р~п/3	v	°ср> СМ	у2, см2	pJ
1	17,52	6	2	-4	16	32
2	17,61	3	1	5	25	25
3	17,57	18	6	1	1	6
4	17,56	6	2	0	0	0
5	17,55	9	3	- 1	1	3
	Сер =17,56		Р=14	Ev= 1	Sv2 = 43	Epv2 = 66
Средняя квадратическая погрешность единицы веса
И =	Р]/п~1 = J66/4 = ± 4,1 см.
Средняя квадратическая погрешность весового среднего
Мо =ц//Р] = + 4,1/Л4 = ±1,1 см.
61
3.6. Правила геодезических вычислений
В начале главы отмечалось, что абсолютно неизменных ве-
личин в природе нет: при геодезических измерениях и вычисле-
ниях, как правило, оперируют с приближенными числами. Сле-
довательно, задачей геодезических вычислений должно быть
стремление насколько возможно уменьшить вероятность по-
грешностей и получить результат наиболее простым способом.
Общим правилом при вычислениях с приближенными числами
является то, что в конечном ответе число значащих цифр не
должно быть больше, чем у приближенного числа с самым ма-
лым числом значащих цифр, использованных в процессе вычис-
лений. При этом в приближенном числе принято выделять деся-
тичные знаки, значащие цифры и верные цифры. Десятичными
знаками считаются все цифры, стоящие после запятой, значащи-
ми цифрами — все цифры числа, кроме нулей, стоящих перед
первой и после последней значащими цифрами (например, в
числе 14,030400 — четыре десятичных знака и три значащих).
Верными называются цифры числа, «заслуживающие доверия».
Так, например, при измерении длин линий с точностью до 0,1 м
получены значения длины 143,375 м и 143,365 м — верным будет
число 143,4 м.
В тех случаях, когда приближенные числа содержат излишнее
количество неверных значащих цифр, прибегают к округлениям.
Окончательный результат может содержать не более одной лиш-
ней значащей цифры: в примере — 143,37 м. Числа округляют по
общим правилам: если следующая после оставляемой цифры
меньше 5, ее и последующие цифры отбрасывают; если больше
5 — к последующей оставляемой цифре прибавляют единицу;
если равно 5 — предыдущую четную оставляют неизменной, а не-
четную округляют до четной. В нашем примере верно будет
143,38 м и 143,36 м, в последующем виде — 143,37 м.
Для студентов архитектурных и инженерно-строительных
специальностей вузов при выполнении практических и лабора-
торных геодезических работ нелишним будет напомнить, что
при работе с приближенными числами следует руководствовать-
ся следующими правилами:
•	в арифметических действиях в сумме или разности остав-
ляют столько десятичных знаков, сколько их имеет число с наи-
меньшим количеством знаков;
62
•	в произведении или частном сохраняют столько значащих
цифр, сколько их было в числе с наименьшим количеством зна-
чащих цифр;
•	при возведении числа в степень или при извлечении кор-
ня сохраняют столько значащих цифр, сколько их было в ис-
ходном числе.
Эти правила следует соблюдать и при использовании таблиц
натуральных значений тригонометрических функций, а также
других таблиц.
В геодезических измерениях, производимых в больших объе-
мах, в геодезических сетях различных классов, видов и назначе-
ний или локальных сетях, где для уравнивания используются
электронно-вычислительные машины и разрабатываются специ-
альные программы и составляются алгоритмы, перечисленные
выше правила и принципы автоматически устраняются.
Глава 4
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ СЕТЬ
И СЕТИ СГУЩЕНИЯ
4.1.	Государственная геодезическая сеть
В целях развития и совершенствования экономики и оборо-
носпособности страны необходимо на всей ее территории иметь
государственную геодезическую сеть, которая должна служить
единой исходной основой для топографических съемок, карт и
планов всех масштабов, для проектирования и перенесения в
натуру проектно-инженерных сооружений. Наряду с решением
инженерных задач создание высокоточной государственной гео-
дезической сети имеет чрезвычайно важное значение для изуче-
ния фигуры Земли, получения ее параметров, данных о строе-
нии и других геофизических факторах, а также для освоения
космического пространства.
Создание единой геодезической сети для такого государства,
как Российская Федерация (с большой территориальной протя-
женностью — до 10 000 км в меридиональном направлении), яв-
ляется чрезвычайно трудной задачей как в научном плане ее ре-
шения, так и в практическом исполнении.
Такая сеть создается на основе надлежаще разработанных
схем ее построения, специальных программ измерений всех эле-
ментов сети. При ее проектировании в расчеты принимаются
трудовые и материальные затраты, сроки исполнения, наличие
квалифицированных кадров. Не менее важны при этом сущест-
вующие наработки предыдущих поколений в этой области.
В конце XVIII в. на территории России было определено всего
67 астрономических пунктов — таких достижений к тому времени
не имело ни одно западноевропейское государство. А уже в XIX в.
намечается как бы прорыв в области астрономо-геодезических ра-
бот: так, например, была измерена знаменитая «дуга» — меридиан
от Северного Ледовитого океана до устья р. Дунай (1816—1852 гг.).
Русским геодезистам принадлежат работы по определению
размеров земного эллипсоида (К.И. Теннер — 1884 г., В.Я. Стру-
ве — 1860 г., А.М. Жданов — 1893 г.). Ф.Ф. Шуберт в первой по-
ловине XIX в. высказал мысль, что фигура Земли наилучшим
образом может быть представлена трехосным эллипсоидом, и
опубликовал свой вывод в 1859 г.
64
В 1822 г. был учрежден Корпус военных топографов, выпол-
нявший до конца XIX — начала XX столетия все основные ас-
трономические, геодезические и топографические работы на
территории России. Этот подъем в науке и практической дея-
тельности понятен и объясним. В России в конце XVIII — нача-
ле XIX в. рождается и бурно развивается капитализм. Развитие
этой новой социально-экономической формации явилось им-
пульсом для подъема науки и практической деятельности осо-
бенно в тех областях, которые непосредственно способствовали
росту экономики государства.
Схемы построения опорной геодезической сети в России
длительное время обсуждались в нашем ученом мире. Вопросы
последовательности построения, а также решения ряда научных
задач изучения фигуры Земли, обработки измерений, сроки,
трудовые и материальные затраты и другие не менее важные во-
просы — все эти обстоятельства принимались в расчет.
Учитывая обширность территории нашей страны и необхо-
димость создания государственной опорной геодезической сети
в возможно короткие сроки, еще в 30-х годах прошлого столе-
тия было принято решение создавать ее в виде системы триангу-
ляционных рядов, прокладываемых примерно в направлениях
меридианов и параллелей, таким образом образующих полигоны
триангуляция первого класса. Пространства внутри полигонов
первого класса заполняются триангуляционными или полигоно-
метрическими сетями второго класса.
Решение о построении триангуляции первого класса в виде
системы триангуляционных рядов впервые было вынесено на
обсуждение комиссией под председательством профессора и ге-
нерала Н.Н. Померанцева, при участии виднейших геодезистов
того времени (Н.Я. Цингера, В.В. Витковского и др.) в 1910 г.
Построение государственной геодезической сети в виде сплош-
ной сети треугольников практически возможно было в то время
только в небольших по территории государствах, например в
Англии. В США триангуляция первого класса строилась, как и у
нас, в виде системы триангуляционных рядов.
Однако основные положения по построению государствен-
ной геодезической сети СССР были приняты только в 1939 г.
В 1928 г. профессор Ф.Н. Красовский предложил строить по-
лигоны триангуляции первого класса размером 200 х 200 км, т. е.
площадью 40 000 км2. Площадь внутри таких полигонов должна
была делиться основными рядами триангуляции второго класса
на четыре примерно равные части. И такая система основных ря-
5 — 5891	65
дов внутри полигона первого класса должна уравниваться совме-
стно. Вокруг стыков и пересечений рядов развиваются основные
сети второго класса. Оставшиеся пространства в полигоне перво-
го класса покрываются заполняющимися сетями триангуляции
второго класса и ниже — третьего и четвертого классов.
Предложения Ф.Н. Красовского обосновывались трудностью
совместного уравнивания заполняющих сетей второго класса в
«четвертушках» полигонов первого класса. В то время еще не
было электронно-вычислительных машин, которые могли бы
решать сложные системы уравнений с большим количеством
неизвестных величин, поэтому заполняющая сеть второго клас-
са делилась на небольшие фигуры и производилось раздельное
уравнивание с последующим присоединением новой фигуры к
ранее вычисленной. При таком способе обработки в обширной
сети возникали значительные накопления погрешностей, что
снижало качество сети в целом.
Таблица 4.1. Основные характеристики классов триангуляции
по Основным положениям 1939 г.
Классы триангуляции	Схемы триангуляции	Точность выходных сторон	Средние длины сторон, км	Средние квадратические погрешности углов (по связ- кам в треуголь- никах), с	Относительные средние квадратические погрешности длин сторон в наиболее слабом месте
I*	Система рядов с длинами звень- ев до 250 км	1 :300 000	25...30	±0,7...0,9	1: 100 000
II Основные ряды	Цепи треуголь- ников, деля- щие полигон первого клас- са на четыре части	1:200 000	20...25	±1,2... 1,5	1:60 000
II Заполняющие сети	Сплошная сеть треуголь- ников, обра- зованных дву- сторонними направлениями		13	±2...2,5	1:35 000
III	Вставки сис- тем пунктов		8	±4...5	1:15 000
IV	Определение пунктов раз- ного вида за- сечками			Точность определения пунк- тов устанавливается в зави- симости от масштаба обес- печения съемки	
*До 1954 г. классы триангуляции обозначались римскими цифрами.
66
В 1928 г. профессор Ф.Н. Красовский предложил несколько
изменить свою схему построения государственной геодезиче-
ской сети. И только спустя десятилетие были окончательно со-
ставлены и разработаны П.С. Закатовым, А.И. Дурневым и
Б.С. Кузьминым и в 1939 г. вышли в свет «Основные положе-
ния», которые регламентировали четыре класса триангуляции,
схемы построения государственной геодезической сети, средние
длины сторон и точность измерений углов и сторон триангуля-
ции каждого класса (табл. 4.1).
Однако благодаря разработке новых способов совместного
решения большого числа уравнений отпала надобность в основ-
ных рядах второго класса. Эти ряды не получили в практике по-
строения государственных сетей широкого применения.
Основные положения о построении государственной геоде-
зической сети, принятые в 1939 г., были рассчитаны на обеспе-
чение топографических съемок до масштаба 1 : 10 000. Между
тем к концу 40-х годов, после окончания Второй мировой вой-
ны, в стране определился бурный рост народного хозяйства и
освоения территории Сибири, где стали производить топогра-
фические съемки, используя масштабы 1 : 5000 и 1 : 2000. Для
этого потребовалось создание и развитие геодезических сетей
специального назначения, которые зачастую создавались с более
высокой точностью. Все эти точные геодезические и топографи-
ческие работы потребовали создания более точных общегосу-
дарственных геодезических сетей, являющихся для таких сетей
исходной основой. Возникла необходимость пересмотреть тре-
бования к государственной геодезической сети 1939 г.
В 1948 г. вышел в свет проект, а в 1954 г. — «Основные поло-
жения», состоящие из двух частей: ч. 1. «Основные положения о
построении государственной триангуляции СССР» и ч. 2. «Ос-
новные положения о государственной нивелирной сети СССР».
«Основные положения» 1954 г. узаконили четыре класса гео-
дезических пунктов государственной геодезической сети; класс
пунктов стал обозначаться арабскими цифрами. Кроме того,
были ужесточены требования к основным характеристикам «По-
ложений» 1939 г. Согласно новым «Положениям», звено триан-
гуляции не должно превышать 200 км, треугольники, его обра-
зующие, по возможности должны быть близкими к равносто-
ронним, а углы в треугольниках < 40° не допускаются. На кон-
цах звена должны определяться длины выходных сторон из ба-
зисных сетей либо непосредственных измерений с погрешно-
стью не более 1 : 350 000, длины сторон треугольников умень-
5*
67
шены с 25...30 км до 20...25 км. Точность измерений углов, если
работу выполняют круговыми приемами, повышена с 12 до 18
приемов, причем средняя квадратическая погрешность измерен-
ного угла, вычисленная по невязкам треугольников, не должна
превышать 0",7, на концах каждой выходной стороны определя-
ется азимут Лапласа. Коме того, сети триангуляции первого
класса должны быть оснащены астрономическими определения-
ми широт и долгот пунктов, а также астрономо-гравиметриче-
ским нивелированием по особой программе, что обращает ее в
астрономо-геодезическую трехмерную сеть.
Теперь государственная геодезическая сеть подразделяется
на плановую и высотную. Плановая сеть создается методом три-
ангуляции, полигонометрии, трилатерации и их сочетаниями, а
высотная — методом геометрического нивелирования.
В зависимости от точности определения положения и высо-
ты пунктов плановая и высотная сети подразделяются на четыре
класса. Построение сетей на местности осуществляется по
принципу перехода от общего к частному: от сети высше-
го — первого класса — к низшему, от более крупных и точных
построений к более мелким и менее точным. На рис. 4.1 изобра-
жены части полигонов типовых схем построения государствен-
ных плановой (а) и высотной (б) сетей всех классов. Сеть перво-
го класса имеет наивысшую точность и служит основой для раз-
вития геодезических сетей низших классов и вычисления коор-
динат всех пунктов в установленной единой системе координат
СК-42. Сети второго класса развиваются в виде сплошной сети
треугольников, заполняющей всю площадь первоклассного по-
лигона и надежно связанной с пунктами первого класса.
По такому же принципу строится государственная нивелир-
ная сеть России. Сеть первого класса нивелирования состоит из
ходов, образующих замкнутые полигоны, они прокладываются
преимущественно вдоль железных, шоссейных дорог, а в труд-
нодоступных районах страны по берегам рек, тропами, зимни-
ками. Линии нивелирования второго класса прокладываются
между пунктами нивелирования первого класса полигонами с
периметром 500...600 км.
Создание государственной геодезической сети первого, вто-
рого классов и нивелирной сети производят специализирован-
ные организации (отряды) многих аэрогеодезических предпри-
ятий страны.
68
Рис. 4,1. Часть полигона типовой схемы построения плановой (о) и высотной (6)
сетей всех классов
4.2.	Центры и наземные знаки
Пункты государственных геодезической и нивелирной сетей
закрепляются на местности подземными знаками-центрами, кон-
струкция которых обеспечивает их сохранность и стабильное по-
ложение в течение длительного времени. Физико-географическое
положение района работ и особенности местности определяют тип
и конструкцию центров, а также глубину их закладки в земле.
69
Рис. 4.2. Устройство центра геодезического пункта
Обычно на незастроенной местности центром геодезическо-
го пункта служит железобетонный пилон, закладываемый на 0,5 м
ниже глубины промерзания грунта (рис. 4.2), в центре основа-
ния которого установлена чугунная марка с крестом. Точка пе-
ресечения перекладин креста является центром геодезического
пункта, которая имеет координаты х, у, h.
Над центром пункта устанавливается наружный знак различ-
ной конструкции: от каменного тура в горах и деревянной (ме-
таллической) пирамиды на открытой всхолмленной местности до
высоких сигналов на залесенных и закрытых участках (рис. 4.3).
Государственная геодезическая сеть первого — третьего классов
создается с плотностью один пункт на 50...60 км2. Такая плотность
пунктов обеспечивает топографические съемки в масштабах от
1: 25 000 до 1 : 10 000. Для производства крупномасштабных съе-
мок и целого ряда инженерных и градостроительных работ созда-
ют съемочные сети сгущения и специальные геодезические сети.
70
Рис. 4.3. Наземные знаки для обозначения центра геодезического пункта
4.3.	Сети сгущения
Сеть, созданную в результате развития между пунктами госу-
дарственной геодезической сети, называют геодезической сетью
сгущения. Кроме того, существует еще понятие съемочной геоде-
зической сети, предназначенной для создания крупномасштаб-
ных карт, планов и других инженерных, кадастровых работ. Это
те же геодезические сети, но с меньшими длинами сторон меж-
ду смежными пунктами и пониженной точностью измерения уг-
лов, либо более точные локальные сети, опирающиеся на один
исходный пункт. Такие сети создают, как правило, методом три-
ангуляции либо полигонометрии.
Технические характеристики геодезических сетей сгущения
представлены в табл. 4.2. На местности закрепляют пункты се-
тей сгущения, на которые устанавливают наружные знаки: про-
стые пирамиды, пирамиды-штативы или туры.
Таблица 4.2. Технические характеристики геодезических сетей сгущения
Показатели	Триангуляция		Полигонометрия	
	1 -й разряд	2-й разряд	1-й разряд	2-й разряд
Длина стороны, км	2...5	0,5...3	—	—
Средняя квадратическая погрешность измерения угла	<5"	£ 10"	<5”	£ 10"
Угловые невязки в треугольниках	^20	^40	—	—
71
Продолжение табл. 4.2
Показатели	Триангуляция		Полигонометрия	
	1-й разряд	2-й разряд	l-й разряд	2-й разряд
Относительная погрешность выходных сторон	1:50 000	1 :25 000	—	—
Относительная погрешность каждой стороны и допустимые неувязки поли- гонометрического хода	—	—	<51:10000	£1:5000
Для более точных специальных локальных сетей разрабаты-
ваются отдельные технические требования, которые помешают в
специальных указаниях. При создании высокоточных локаль-
ных сетей особенно эффективным оказывается использование
электронных тахеометров, а также система спутниковой навига-
ции «GPS».
Работы по положению специальных геодезических сетей,
как правило, производятся квалифицированными геодезистами
частей (отрядов, бригад) центрального подчинения по требова-
ниям заранее разработанного проекта строительства объекта.
Точность пунктов съемочных сетей относительно исходных
пунктов во всех случаях должна быть такой, чтобы средние ошиб-
ки в плановом отношении не превосходили 0,1 мм в масштабе
создаваемого топографического плана. В высотном отношении по-
грешности таких пунктов должны быть не более 1/10 величины,
принятой для высоты сечения рельефа. Для труднодоступных лес-
ных районов эта точность определяется в плановом и высотном
положениях пунктов, она может быть понижена в 1,5 раза.
4.4.	Системы координат СК-42 и СК-95
К концу 50-х годов XX в. на территории нашей страны была
создана грандиозная астрономо-геодезическая сеть общей протя-
женностью составляющих ее рядов триангуляции первого класса
свыше 75 000 км, образующих 87 полигонов. В этой сети было
измерено 228 базисов первого класса и определено около 500 ас-
трономических пунктов. Вот такой основной государственной се-
тью была покрыта территория, площадь которой в 2 раза превы-
шает площадь всей территории Соединенных Штатов Америки.
Это была сеть, созданная по единому научно разработанному
плану, в короткий срок, с исполнением всех измерений по еди-
ной программе новейшими высокоточными инструментами и
72
приборами, к тому же практически на 60..70 % оснащенная ас-
трономо-гравиметрическими определениями. Государственная
астрономо-геодезическая сеть страны являлась выдающимся дос-
тижением и не имела себе равных в истории того времени.
В нашей стране для обработки этой сети был разработан и
впервые применен метод совместного использования астроно-
мо-геодезических и гравиметрических измерений, в результате
применения которого были получены размеры земного эллип-
соида, наиболее соответствующего поверхности геоида. Размеры
этого эллипсоида, получившего название эллипсоида Красов-
ского, определенные в 1940 г., следующие: большая полуось
а = 6 378 245 м; сжатие а = 1 : 298,3.
В 1942 г. были получены данные, устанавливающие положе-
ние (ориентировку) эллипсоида в теле Земли. Эти данные назы-
ваются в геодезии исходными геодезическими данными и опре-
деляются координатами одного из пунктов государственной гео-
дезической сети, которым является «сигнал А», находящийся
вблизи Пулковской обсерватории, имеющий следующие коорди-
наты, полученные в 1942 г.: широта Во = 59°46'15",349; долгота
Lo = 30°19'28",318 (от Гринвича); азимут Aq = 121 06 12,305 (на
пункт Бугры, пир. Саблинской базисной сети); высота геоида Яо = 0.
По постановлению Совета Министров СССР на всей быв-
шей территории Советского Союза с 1946 г. введена единая
система координат 1942 г. на референц-эллипсоиде Ф.Н. Кра-
совского.
Референцная система координат СК-42 длительное время
существовала на всей территории СССР без каких-либо серьез-
ных нареканий, пока не потребовалось определять взаимное по-
ложение пунктов, удаленных на большие расстояния — порядка
нескольких тысяч километров, или даже значительно мень-
ше — 300...500 км. Полученные результаты при этом далеко вы-
ходили за рамки допустимых пределов.
За период 1946—1990 гг. астрономо-геодезическая сеть (АГС)
на территории СССР существенно расширилась, качественно
улучшилась и обновилась гравиметрическими измерениями на
базисных сетях первоклассных полигонов. К тому времени сеть
состояла уже из 164 306 пунктов триангуляции первого и второ-
го классов, 3584 азимутов Лапласа и 2757 базисов и была в 1991 г.
уравнена Московским аэрогеодезическим предприятием под ру-
ководством Г.Н. Ефимова методом сопряженных градиентов с
исходным пунктом Пулково (этот метод в практике уравнива-
ния обширных геодезических сетей с одним исходным пунктом
73
на практике нигде не использовался). Из материалов ЦНИИГАиК
и других исследований видно, что во вновь уравненной АТС
идет постепенное возрастание поправок к предварительным ко-
ординатам пунктов (в СК-42) по мере удаления от исходного
пункта Пулково до 24 м по оси X и до 27 м по оси Y, а по пери-
метру сети в отдельных местах на ограниченных территориях та-
кие поправки достигают Юм. Однако однозначно обвинять ав-
торов уравнивания в неверно выбранном способе не следует.
Здесь могла сказаться неравномерность плотности пунктов в ис-
пользованных полигонах АТС, покрывавших в основном боль-
шую часть европейской территории страны и узкой полоской
распространяющей координаты до Дальнего Востока по южно-
му фасу территории Западной и Восточной Сибири.
Однако следует отметить, что результаты уравнивания АТС
40-х и 90-х годов сохраняют одну и ту же тенденцию возраста-
ния поправок в координаты пунктов АТС по мере удаления их
от исходного пункта Пулково. Следовательно, причина здесь не
в выбранном способе уравнивания, а в чем-то другом.
Почти одновременно с выполненным новым уравниванием
1991 г. у нас были созданы две спутниковые сети: космическая
КГС (ВТУ ГШ МО) и доплеровская ДГС (ГУГК). ДГС состояла
из 162 пунктов (из них 131 на материковой территории СССР)
по доплеровским наблюдениям спутников американской нави-
гационной системы раннего поколения «Транзит». При ее урав-
нивании для лучшего отнесения начала координат к центру масс
(ц.м.) Земли использовались эфемериды спутников.
КГС имела 26 пунктов, располагающихся на территории
СССР и являющихся частью «Параметров Земли 1990 г.» (ПЗ 90),
и образовывала геоцентрическую систему координат.
Кроме того, в ЦНИИГАиКе из 35 пунктов, совмещенных с
пунктами КГС и ДГС, была сформирована сеть гравиметриче-
ских высот (ГВ). Высоты для этих пунктов определялись на ос-
нове гравиметрических данных по формуле Стокса с использо-
ванием аномалий силы тяжести по трапециям 1 : 10 000 и пла-
нетарной модели ГПЗ. Целью создания сети ГВ была проверка
геоцентричности глобальной системы координат КГС.
Как отмечалось ранее, так как АГС в отличие от других се-
тей является двухмерной, перед совместным уравниванием ее
необходимо было дополнить высотой, полученной составляю-
щей из астрономо-гравиметрического нивелирования (АГН) к
нормальным высотам пунктов, для ее трехмерности. Получен-
ная в результате совместного уравнивания координат пунктов
74
космической геодезической сети, доплеровской геодезической
сети и астрономо-геодезической сети СК-95 закреплена пункта-
ми государственной геодезической сети и строго согласована с
единой государственной геоцентрической системой координат
из документа «Параметры Земли 1990 г.».
Система координат ПЗ-90 закреплена пунктами космиче-
ской геодезической сети. Точность системы отнесена к ц.м.
Земли и характеризуется средней квадратической погрешностью
порядка ± 1 м.
Система координат СК-95 установлена под условием парал-
лельности осям системы координат ПЗ-90; за отчетную поверх-
ность в СК-95 принят референц-эллипсоид Красовского с пара-
метрами а = 6 378 245 м; а = 1 : 298,3.
Положение пунктов в СК-95 задается следующими коорди-
натами:
•	пространственными прямоугольными координатами х, у,
z; с направлением оси Z совпадает ось вращения отчетного эл-
липсоида, ось X лежит в плоскости нулевого меридиана, а ось Y
дополняет систему до правой; началом системы координат явля-
ется центр отчетного эллипсоида;
•	геодезическими координатами: широтой В, долготой L,
высотой Я; плоскими прямоугольными координатами х, у, вы-
численными в проекции Гаусса—Крюгера.
Геодезическая высота Н образуется как сумма нормальной
высоты и высот квазигеоида над отчетным эллипсоидом. Нор-
мальная высота геодезического пункта определяется в Балтий-
ской системе высот 1977 г., началом которой является нуль
Кронштадтского футштока, а высота квазигеоида вычисляется
над эллипсоидом Красовского.
При решении специальных задач можно применять и другие
проекции поверхности эллипсоида на плоскость.
Целесообразность введения СК-95 состоит в повышении
точности, оперативности и экономической эффективности ре-
шения задач геодезического обеспечения, отвечающего совре-
менным требованиям экономики, науки и обороны страны.
Точность СК-95 характеризует средняя квадратическая по-
грешность взаимного положения пунктов по каждой из плано-
вых координат, равная 2...4 см для смежных пунктов АГС и
0,3...0,8 м при расстояниях от 1...9 тыс. км. Точность определе-
ния нормальных высот в зависимости от метода их определения
характеризует средняя квадратическая погрешность, равная
6... 10 см в среднем по стороне из уравнивания нивелированных
75
сетей первого и второго классов; 0,2...0,3 м из астрономо-геоде-
зических определений при создании АТС. Точность определе-
ния превышений высот квазигеоида астрономо-гравиметриче-
ским методом характеризует средняя квадратическая погреш-
ность, равная 6...9 см при расстояниях 10...20 км; 0,3...0,5 м при
расстояниях 1000 км.
Новая система координат СК-95 отличается от СК-42:
•	повышением точности передачи координат на расстояние
свыше 1000 км в 10... 15 раз и точностью взаимного положения
смежных пунктов ГГС в среднем в 2...3 раза;
•	одинаковой точностью распространения системы координат
для всей территории РФ и стран, входивших ранее в состав СССР;
•	отсутствием региональных деформаций ГГС, достигающих
в СК-42 нескольких метров;
•	возможностью создания высокоэффективной системы гео-
дезического обеспечения на основе использования глобальных
навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС.
Параметры связи между системами координат СК-95 и
ПЗ-90 даются в сигнальных приложениях ЦНИИГАиК для кор-
рекции карт масштаба 1 : 10 000 и 1 : 25 000, 1 : 50 000.
Имеются специальные карты-схемы высот квазигеоида над
эллипсоидом Красовского и схемы высот квазигеоида над об-
щим земным эллипсоидом для территории России.
Для повышения точности государственной геодезической сети
с 1999 г. приступили к качественно новому уравниванию геодези-
ческой сети страны, разбив ее на четыре основные группы:
1.	Фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС)
со сторонами 800... 1000 км для навигации и глобальных сообще-
ний на основе ПЗ-90 — геоцентрическая, с точностью 2 см по
высоте Н между пунктами.
2.	Высокоточная астрономо-геодезическая сеть (ВГС) со сто-
ронами 150...300 км, жестко связанными со сторонами ФАГС.
3.	Спутниковая геодезическая сеть первого класса со сторо-
нами 30...45 км, также жестко связанными со сторонами ВГС.
4.	Астрономо-геодезическая сеть и сети сгущения третьего и
четвертого классов, а также сети сгущения более высокого каче-
ства — СГС-1.
Современная задача состоит в том, чтобы по возможности
восстановить на 30 % утраченные старые пункты государствен-
ной геодезической сети. Все вновь определяемые пункты долж-
ны быть закреплены на местности в соответствии с новыми тре-
бованиями к центрам. По мере развития ФАГС, ВГС, СГС-1,
76
обеспечения жесткой связи спутниковой сети с существующей
ГГС и повышения точности определения элементов ориентиро-
вания систем координат СК-95 в объемной геоцентрической
системе координат будет уточняться соответственно и система
координат СК-95 в целом.
Единая государственная система геодезических координат
1995 г. утверждена постановлением Правительства РФ от 28
июля 2000 г. № 586 «Об установлении единых государственных
систем координат» с целью использования при проведении гео-
дезических и картографических работ начиная с 1 июля 2002 г.
Указанием Правительства РФ федеральной службе геодезии и
картографии России поручено осуществить организацион-
но-технические мероприятия, необходимые для перехода к ис-
пользованию системы координат СК-95. До завершения этих
мероприятий Правительство РФ установило использовать еди-
ную систему геодезических координат 1942 г., введенную поста-
новлением СМ СССР от 7 апреля 1946 г. № 760.
Глава 5
ИЗМЕРЕНИЕ РАССТОЯНИЙ И УГЛОВ
НА МЕСТНОСТИ
5.1.	Измерение длин линий с помощью лент и рулеток
Наибольшее применение в настоящее время имеют стальные
рулетки длиной 5, 10, 20, 30 и 50 м. Рулетки длиной 5, 10 и 20 м
выпускаются в закрытом корпусе, рулетки длиной 30 и 50 м
имеют открытый корпус и сматываются на «вилку» (рис. 5.1).
Выпускаются также измерительные колеса с цифровым отсче-
том расстояний. Инварные ленты и проволоки применяются
при высокоточных измерениях.
Перед началом полевых измерений ленты и рулетки должны
быть прокомпарированы, т. е. должна быть определена их ис-
тинная длина путем сравнения с эталоном. Если поправка за
компарирование превышает 0,00001 длины мерного прибора, ее
необходимо вводить в измеренное значение линии. Длина ленты
(рулетки) L выражается уравнением
Рис. 5.1. Рулетка «на вилке»
78
L = £0 + 8£к + 8£ь
где Lq — номинальная длина ленты
при температуре 20 °C, принятой для
компарирования мерных приборов;
5£к — поправка на компарирование;
8£, — поправка на температуру:
8L, = а(/ - to),
где а — коэффициент линейного рас-
ширения стали при изменении темпе-
ратуры на 1 °C; t — температура экс-
плуатации мерного прибора; to — тем-
пература компарирования, принятая
равной 20 °C.
При измерении лента (рулетка) ук-
ладывается в створе измеряемой линии
и натягивается. Лента откладывается в
створе линии несколько раз, при этом
начало ленты совмещается с обозначен-
ним концом предыдущего интервала, конец ленты фиксируется: в
грунт втыкается специальный металлический штырь-шпилька, на
асфальте делается откраска. Затем измеряется остаток — расстоя-
ние от последнего уложения ленты до конечной точки измеряемой
линии. Для контроля каждая линия измеряется дважды, в прямом
и обратном направлениях.
Погрешности линейных измерений оцениваются в относи-
тельной мере:
1 : г = Д£ : I,
где Д£ — расхождение результатов двух измерений линии; L —
длина линии. Относительная погрешность измерения линии
лентой равна 1 :2000 (грунт) и 1 : 3000 (асфальт). Например,
длина линии 100 м, расхождение результатов двух измерений 5 см,
тогда относительная погрешность измерений равна 5 см : 10 000 см
или 1 : 2000, т. е. в пределах допуска. При измерении коротких
линий расхождение между прямым и обратным измерениями
допускается до 3 см.
Достоинством измерений расстояний с помощью лент и ру-
леток является высокая точность измерений, особенно коротких
линий, а также простота процесса работ.
5.2.	Вешение линий на местности
Важнейшим условием при измерении линий является распо-
ложение ленты или рулетки в створе между начальной и конеч-
ной точками определяемого расстояния. При измерении линий,
больших 200 м (60 м на застроенных территориях) по створу ли-
нии выставляются вехи — деревянные или металлические шесты
длиной 2 м, покрашенные полосами красного и белого цветов.
При измерении коротких расстояний вехи устанавливаются в
створе измеряемой линии «на глаз». Вешение длинных линий
выполняют с помощью теодолита или нивелира (рис. 5.2). Инст-
румент устанавливается в начальной точке 1, зрительная труба
наводится на веху, расположенную в конечной точке 2. При
этом оптическая ось инструмента находится строго в створе ли-
нии. Затем рабочий по команде наблюдателя последовательно
устанавливает вехи в точках а, Ь, с так, чтобы изображение каж-
дой вехи совпадало с вертикальной нитью зрительной трубы ин-
струмента. При этом необходимо, чтобы вехи при установке за-
79
нимали вертикальное положение. Этот способ вешения называ-
ется вешением линии «на себя».
После вешения линии производят ее измерение.
5.3.	Измерение расстояний нитяным дальномером
Дальномеры предназначены для измерения расстояний кос-
венным способом. Различают оптические и электронные дально-
меры. Простейшим оптическим дальномером является нитяной
дальномер, который имеется в теодолитах и нивелирах. В поле
зрения трубы имеется сетка нитей (рис. 5.3). Две крайние гори-
зонтальные нити называются дальномерными. Для измерения
применяется рейка, на которой нанесены сантиметровые деле-
ния. При наведении зрительной трубы на рейку можно опреде-
лить число делений рейки
Рис. 5.3. Сетка нитей зритель-
ной трубы
между дальномерными нитями, для
этого берется отсчет по рейке по
нижней и верхней горизонтальным
нитям. Отсчет ведется с точностью
до 1 мм, при этом доли сантиметро-
вого деления оцениваются «на глаз».
Затем вычисляется разность отсчетов
по нижней и верхней дальномерным
нитям п. Расстояние от инструмента
до рейки определяют из выражения
d= Сп,
где С — коэффициент дальномера,
который в современных геодезиче-
ских инструментах равен 100.
80
Точность измерения линий нитяным дальномером равна
1/300 длины линии. Например, при расстоянии 100 м погреш-
ность измерения составит 0,3 м. Очевидно, что такая точность
допустима в тех случаях, когда при съемке определяется поло-
жение так называемых нечетких контуров (границ лесов, болот
и др.) или при съемке рельефа местности.
5.4.	Приведение наклонных линий к горизонту
Для составления планов и карт необходимо иметь значение
проекции измеренной линии D на горизонтальную плоскость, т. е.
горизонтальное проложение d (рис. 5.4). Если известна величи-
на угла наклона линии к горизонту v, то горизонтальное проло-
жение d определится из выражения
d = D cos v.
При углах наклона менее 1,5° горизонтальное проложение не
вычисляется. Если известно значение разности высот концов
линии — превышение h, горизонтальное проложение можно
найти из выражения
d = ^D2-h2.
Если линия не имеет общего наклона (рис. 5.5), необходимо
измерить углы наклона v(, v2 отдельных склонов данной линии.
Горизонтальное проложение линии получают путем суммирования
горизонтальных проложений, составляющих эту линию склонов.
Углы наклона склонов измеряют, как правило, теодолитом.
В ряде случаев допускается применение упрощенного ручного
геодезического прибора — эклиметра. В коробке эклиметра име-
ется маятниковый круг с градусными делениями. С помощью
груза круг устанавливается так, что его нулевой диаметр занима-
ет горизонтальное положение. К коробке прибора прикреплена
трубочка для визирования. Для измерения угла наклона склона
в начальной точке располагается наблюдатель с эклиметром, а в
Рис. 5.4. Определение го-
ризонтального проложения
Рис. 5.5. Приведение на-
клонных линий к горизонту
6 - 5891
81
Рис. 5.6. К измерению линий с помощью нитяного дальномера
конечной точке — веха. Направляют трубочку на веху на высоту,
равную высоте эклиметра. Нажав кнопку тормоза, отпускают
круг и считывают значение угла наклона, оценивая на глаз деся-
тые доли градуса. Точность определения углов наклона склонов
с помощью эклиметра — 0,25°.
В измеренные дальномером значения расстояний вводится
поправка на наклон рейки. По теории дальномера, оптическая
ось зрительной трубы инструмента должна быть перпендикуляр-
на рейке, поэтому в полученный отсчет по рейке необходимо
ввести поправку. Очевидно, что угол отклонения рейки от пер-
пендикуляра к оптической оси равен углу наклона этой оси к
горизонту v (рис. 5.6). Отсюда
л'/2 = л/2 cos v.
В итоге искомая длина горизонтальной проекции линии d,
измеренная дальномером,
d = Сп cos2 v.
5.5.	Электронные дальномеры
Действие электронных дальномеров основано на измерении
времени прохождения радио- или световых излучений от на-
чальной до конечной точек измеряемой линии и обратно. Ра-
82
диодальномеры применяют, как правило, для измерения боль-
ших расстояний (в триангуляции, полигонометрии). При вы-
полнении инженерно-геодезических работ используют в основ-
ном светодальномеры. Отечественная промышленность выпус-
кает электронные светодальномеры «Блеск» (СТ-5) и «Блеск-2»
(2СТ-10) и 4СТ (рис. 5.7). Точность измерения расстояний со-
ставляет: для «Блеск»— (10 +5Dkm) мм при дальности измере-
ний до 2 км; для «Блеск-2» — (5 + 3Dkm) мм при дальности из-
мерений до 5 км. В комплект светодальномера входят сам при-
бор, отражатели, штативы, термометр, барометр и др.
Выпускаются также электронные дальномеры в виде насадок
на зрительную трубу теодолита.
Следует отметить, что в настоящее время дорогостоящие
электронные дальномеры уступают место более современным
приборам — электронным тахеометрам (см. гл. 7).
При измерении сравнительно коротких расстояний ис-
пользуют светодальномеры, работающие без отражателя по
принципу пассивного отражения от предмета наведения. По-
лучили распространение также ручные лазерные рулетки (рис. 5.8).
Маркировка точек осуществляется видимым лазерным лучом.
Рис. 5.7. Электронный светодальномер 4СТЗ (в) и призменный отражатель (б)
на штативе
«•
83
Рис. 5.8. Лазерная рулетка
С помощью такой рулетки можно выполнять работу одному
человеку и определять расстояния, недоступные для измере-
ния обычными лентами и рулетками, например при обмерах
зданий.
Лазерными рулетками фирмы «Бош» (Германия) измеряются
расстояния длиной 0,2...60 м с погрешностью ± 3 мм. Рулетка
«DISTO» фирмы «Лейка» предназначена для измерения расстоя-
ний 0,2... 100 м с погрешностью + 3 мм. Рулеткой «D1STO» мож-
но вычислять площади и объемы. К недостаткам лазерных руле-
ток следует отнести то, что они пригодны к работе при темпера-
туре не ниже—10°C, кроме того, при ярком солнечном свете
луч просматривается в пределах 20 м.
5.6.	Определение расстояний, недоступных
для непосредственного измерения
Длины линий, которые нельзя измерить непосредственно
лентой или рулеткой (овраги, реки, насыпи и др.), можно опре-
делить косвенным путем. Например, при обмерах зданий, когда
верхние части фасадов и интерьеров труднодоступны для изме-
рений, целесообразно строить различные геометрические схемы,
чтобы заменить линейные измерения угловыми и получить ис-
комое значение расстояния аналитически.
Наиболее распространенный способ — разбивка на местно-
сти двух треугольников, в которых измеряются все три угла (или
84
в крайнем случае два), а также два
базиса с точностью не ниже 1: 2000
(рис. 5.9). Определяемое расстояние
DB подсчитывается по теореме сину-
сов из треугольников ADB и BDC:
DB — АВ sin Pi/sin Yii
DB = ВС sin Рг/sin у2-
Если угол у измерить невозмож-
но, то по формуле приведения имеем
Рис. 5.9. К определению рас-
стояний, недоступных для не-
посредственного измерения
sin Yi = sin(180° — (pi + cq)) = sin(p( + cq);
sin y2 = sin(p2 + a2).
Расхождение полученных значений определяемого расстоя-
ния не должно превышать 1 : 2000 величины этого расстояния.
5.7.	Принцип измерения горизонтальных
и вертикальных углов
Измерение и построение углов на местности является важ-
нейшей составляющей всего топографо-геодезического произ-
водства, в том числе съемки участков под проектирование и
строительство, разбивочных работ на стройплощадке, кадастро-
вых съемок, а также обмеров памятников архитектуры.
Пусть на местности имеются точки А, В и С, расположенные
на разных высотах (рис. 5.10). Требу-
Рис. 5.10. Принципиальная схе-
ма измерения углов
ется измерить горизонтальный угол
Р при вершине В. Этот угол образо-
ван проекцией направлений АВ и ВС
на горизонтальную плоскость Р, т. е.
является мерой двугранного угла, со-
ставленного вертикальными плоско-
стями А и С. Над вершиной измеряе-
мого угла устанавливается горизон-
тальный градуированный круг. Если
деления на круге написаны по часо-
вой стрелке, то определяемый гори-
зонтальный угол Р равен разности от-
счетов с и о по кругу, р = с — а.
85
Угол vA, образованный линией местности ВА с ее горизон-
тальной проекцией ВАц, является вертикальным углом или уг-
лом наклона. Углы наклона вверх от горизонта считаются поло-
жительными, вниз от горизонта — отрицательными.
На рис. 5.10 угол наклона ул линии ВА — положительный,
угол ус линии ВС — отрицательный.
Приведенная схема измерения углов реализована в угломер-
ном приборе — теодолите.
5.8.	Теодолит и его устройство. Классификация теодолитов
z
z
Рис. 5.11. Схема устройства
теодолита
Угломерные работы выполняют с помощью теодолита (рис.
5.11). Основные части теодолита: зрительная труба 1, горизон-
тальный 5 и вертикальный 2 круги, уровень 4, подставка трубы
3, подставка прибора 6, подъемные винты 7, закрепительные и
наводящие (микрометренные) винты. Теодолит крепится к шта-
тиву с помощью станового винта. Зрительная труба прибора со-
стоит из объектива и окуляра, между ними перемещается фоку-
сирующая линза. В окулярной части трубы расположена стек-
лянная пластинка с нанесенной сеткой нитей. В настоящее вре-
мя выпускаются зрительные трубы прямого изображения. До
недавнего времени использовались теодолиты с обратным изо-
бражением. Визирной осью трубы WW является прямая, соеди-
няющая оптический центр объектива
и центр («крест») сетки нитей. Зри-
тельная труба вращается вокруг оси
НН. Горизонтальный и вертикальный
круги теодолита состоят из лимба и
алидады, оси вращения которых
должны совпадать. Деления на лимбе
горизонтального круга нанесены по
всей окружности от 0 до 360° и воз-
растают по часовой стрелке. Алидада
горизонтального круга вращается
вместе со всей верхней частью прибо-
ра, где на колонках расположены зри-
тельная труба, вертикальный круг, за-
крепительные и микрометренные вин-
ты. Ось вращения алидады горизон-
тального круга ZZ является основной
86
осью инструмента. На алидаде имеется индекс для фиксации от-
счета по лимбу. На алидаде горизонтального круга расположен
цилиндрический уровень.
Алидада вертикального круга неподвижна, лимб вращается
вместе со зрительной трубой. Вертикальный круг может распола-
гаться справа или слева от зрительной трубы со стороны окуляра.
Эти положения называются «круг право» КП и «круг лево» КЛ.
Цилиндрический уровень служит для установки прибора в
рабочее положение. Цилиндрический уровень представляет со-
бой стеклянную ампулу, в которой запаяна в нагретом состоя-
нии жидкость эфира или спирта. При остывании образуется пу-
зырек паров. Поверхность ампулы с внутренней стороны имеет
сферическую форму, на внешней поверхности ампулы нанесены
деления. Центр делений является нуль-пунктом уровня. Пузы-
рек уровня должен быть приведен в нуль-пункт с помощью
подъемных винтов. Ось цилиндрического уровня UU — это каса-
тельная к сферической поверхности уровня в нуль-пункуте.
Некоторые типы теодолитов имеют круглый уровень.
Нуль-пунктом такого уровня является центр концентрических
окружностей, нанесенных на ампуле уровня. Ось круглого уров-
ня проходит через его нуль-пункт перпендикулярно сфериче-
ской поверхности.
С помощью уровня оси теодолита приводятся в рабочее по-
ложение: ось вращения прибора ZZ должна занимать вертикаль-
ное положение, ось вращения трубы НН должна быть горизон-
тальна.
Таблица 5.1. Характеристики теодолитов
Теодолиты	Точность измерений угла (в сек)	Увеличение зрительной трубы, крат	Особенности
ЗТ2КП (Россия)	2	30 х	Оптический с компенсатором
ЗТ5КП (Россия)	5	30 х	Тоже
4Т30П (Россия)	30	20 х	Оптический
4Т15Т (Россия)	15	20 х	»
Theo 080F ЦЕЙСС (Германия)	15	18 х	»
DT500FSOKKIA (Япония)	5	30 х	Электронный, односторонний дисплей
DT600 SOKKIA (Япония)	7	26 х	Тоже
87
В соответствии с конструкцией прибора взаимное положе-
ние осей прибора должно быть следующее: UU ± ZZ; WW ± НН;
НН LZZ.
Подставка теодолита опирается на три подъемных винта.
В нашей стране маркировка теодолитов осуществляется по
государственному стандарту. Например, ЗТ5КП: цифра 3 обо-
значает модификацию прибора; буква Т — теодолит; цифра
5 — средняя квадратическая ошибка измерения угла одним
приемом 5"; буква К — наличие компенсатора; буква П — пря-
мое изображение в трубе.
ГОСТ делит теодолиты на четыре группы: первая—высокоточные,
/пр<1" (Т1); вторая—точные, 1" <mp<3" (Т2); третья—средней
точности, 3" <тр< 10" (Т5); четвертая — технические, т$> 10".
В настоящее время в России серийно выпускаются теодоли-
ты Т2, Т5 и ТЗО.
С помощью теодолита можно измерить, а также построить на
местности горизонтальные и вертикальные углы, определить маг-
нитный азимут направления и расстояние. Теодолитом с уровнем
на трубе можно выполнять геометрическое нивелирование.
Теодолиты выпусков последних лет оснащены компенсато-
рами — специальными устройствами, приводящими в горизон-
тальное положение нулевой индекс алидады вертикального угла.
Основные характеристики некоторых теодолитов, широко
применяемых в инженерно-геодезических работах, приведены в
табл. 5.1.
В настоящее время в России выпускаются оптические теодо-
литы серии ЗТ (высокоточные и точные) и 4Т (технической точ-
ности или технические).
Точный теодолит ЗТ2КП: точность 2", К — компенсатор,
П — прямое изображение, применяется для измерения углов в
геодезических сетях (триангуляция, полигонометрия), в при-
кладной геодезии, в том числе при архитектурных обмерах зда-
ний и сооружений.
Теодолит ЗТ5КП применяется для измерения углов в теодо-
литных ходах, при изысканиях, разбивочных работах на строй-
площадках, обмерах и определении деформации объектов.
При проведении работ широко используются электронные
теодолиты. У таких теодолитов отсутствуют микроскопы для
снятия отсчетов, последние считываются автоматически и выво-
дятся на экран дисплея. Данные измерений могут быть переда-
ны на полевые компьютеры.
88
Лазерные теодолиты стали применяться сравнительно недав-
но. Лазерный теодолит LDT50 («Сокиа», Япония) применяется
при работе в условиях слабой освещенности. Например, такой
прибор незаменим при архитектурных обмерах интерьеров зда-
ний. Фокусированный лазерный луч обеспечивает высокоточное
наведение на точку. Прибор совмещает в себе функции элек-
тронного теодолита и лазерного визира; точность измерения
угла 5", имеется компенсатор. Дисплей прибора имеет следую-
щие характеристики: 4 строки по 20 символов в каждой, два эк-
рана. Значения измеренных углов выводятся на экран дисплея.
5.9.	Теодолиты технической точности
Отличительной особенностью технических теодолитов серии
4Т является прямое изображение предмета в зрительной трубе,
что значительно облегчает измерения. Технические теодолиты
4Т30П и 4Т15П наиболее распространены при теодолитной и
тахеометрической съемках, при проведении землеустроительных
и изыскательских работ, при архитектурных обмерах.
Широко используются выпускаемые ранее теодолиты серии
2Т; на теодолиты серий 2Т и ЗТ можно установить светодально-
мер 2СТ10 (Блеск-2) для одновременного измерения расстоя-
ний. На геодезических работах для строительства применяют
теодолиты типов ЗТ2КП, используемые для высокоточных раз-
бивочных работ, и ЗТ5КП, 2Т30, ЗТЗО и 4Т30П — для разбивоч-
ных работ обычной точности. 
Теодолит 4Т30П — последний, четвертый выпуск прибора 30”
точности отсчета. Теодолиты 4Т30П компактны, просты в обра-
щении и имеют ряд усовершенствований: съемную подставку со
встроенным оптическим центром; зрительную трубу прямого
изображения; специальный винт для перестановки лимба.
Основными частями теодолита 4Т30П (рис. 5.12) являются:
зрительная труба 1, горизонтальный круг 11, вертикальный круг
13, окуляр зрительной трубы 12, фокусирующий винт 3, визир
14, цилиндрический уровень при алидаде горизонтального круга
6, закрепительный винт зрительной трубы 2, мирокометренный
винт зрительной трубы 5, закрепительный винт алидады гори-
зонтального круга 7, микрометренный винт алидады горизон-
тального круга 10, колонка трубы 4, подставка 8, подъемные
винты 9. Цилиндрический уровень, а также сетка нитей зритель-
ной трубы оснащены исправительными винтами. Теодолит при-
89
1
Рис. 5.12. Теодолит 4Т30П
крепляется к подставке с помощью крепежного винта. Подстав-
ка соединяется со штативом становым винтом.
Для наведения на предмет необходимо выполнить ряд после-
довательных действий. Вначале следует убедиться, что в окуляре
зрительной трубы четко видна сетка нитей. Фокусировка сетки
нитей производится вращением нарезки на окулярном кольце.
Лимб горизонтального круга должен быть закреплен. Предвари-
тельное наведение трубы на предмет осуществляется с помощью
визира, укрепленного на трубе. Глядя в визир, направляют крест
визира на предмет. В поле зрения трубы должно появиться изо-
бражение предмета. Затем, действуя винтами 2 и 7, закрепляют
трубу и алидаду горизонтального круга. Фокусирующим винтом
наводят на резкость, после чего изображение предмета вводят в
«крест» сетки нитей. Для точного наведения действуют микро-
метренными винтами. Микрометренный винт алидады горизон-
тального круга 10 смещает изображение предмета в горизонталь-
ном направлении, микрометренный винт трубы 5 — в вертикаль-
ном. При измерении горизонтального угла изображение предмета
можно ввести в «биссектор» между двумя вертикальными нитями
или навести на одиночную вертикальную нить. При измерении
вертикального угла изображение предмета лучше навести на ка-
сание к средней горизонтальной нити вблизи креста сетки нитей.
Для отсчета по горизонтальному и вертикальному кругам
служит микроскоп, расположенный рядом с окуляром. Освеще-
ние шкал отсчетного устройства осуществляется вращением и
наклоном зеркальца подсветки, расположенного на колонке
трубы. Путем вращении нарезки на окуляре микроскопа наводят
на резкость изображения шкал микроскопа. В поле зрения мик-
роскопа видны две шкалы: буквой В обозначена шкала верти-
кального круга, буквой Г — шкала горизонтального круга. Под-
писан каждый градус. Цена наименьшего деления — 5 мин. От-
счет производится с точностью до одной минуты, при этом де-
сятые доли пятиминутного деления оцениваются «на глаз». На
рис. 5.13 отсчет по горизонтальному кругу равен 117°07',5, по
вертикальному кругу — 6°27'. Ориентир-буссоль прикрепляется
к вертикальному кругу теодолита, если требуется измерить маг-
нитный азимут направления. Магнитная стрелка буссоли осво-
бождается непосредственно перед началом измерений, так как
во избежание размагничивания стрелка должна быть зажата спе-
циальным винтом. В тех случаях, когда при визировании труба
наклоняется относительно горизонта на угол порядка 40° и бо-
лее, а также при центровании инструмента над точкой, на оку-
91
Отсчет по горизонтальному xpyiy 117*0715
Отсчет по вертикальному кругу -6*27'
Рис. 5.13. Поле зрения микроскопа теодолита 4Т30П
ляр трубы (и одновременно на окуляр микроскопа) для удобства
работы надевают специальную насадку.
Как правило, при работе с теодолитом измерения выполня-
ют при двух положениях вертикального круга относительно оку-
ляра зрительной трубы: круге право — КП и круге лево — КЛ.
5.10.	Поверки теодолита 4Т30П
Перед началом измерений необходимо убедиться в исправ-
ности теодолита, для чего выполняются его поверки и юстиров-
ка. В процессе поверок устанавливается соответствие взаимного
92
расположения осей и плоскостей прибора с его геометрической
схемой. Юстировка имеет целью исправить взаимное располо-
жение деталей прибора после его поверки с помощью исправи-
тельных винтов в полевых условиях. В ряде случаев неисправ-
ность прибора устраняется только в заводских условиях. Ниже
приводится описание основных поверок теодолита 4Т30П.
•	Ось цилиндрического уровня на алидаде горизонтального кру-
га должна быть перпендикулярна оси вращения инструмента. Ус-
танавливают уровень параллельно двум подъемным винтам и,
вращая их в противоположных направлениях, приводят пузырек
уровня на середину в нуль-пункт. Затем поворачивают алидаду
горизонтального круга на 180°. Если пузырек уровня отклонился
от нуль-пункта более чем на одно деление уровня, то исправи-
тельным винтом уровня перемещают пузырек в сторону
нуль-пункта на половину отклонения, а вторую половину откло-
нения устраняют вращением подъемных винтов. После исправ-
ления поверку следует повторить.
•	Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендику-
лярна оси вращения трубы. Несоблюдение этого условия вызыва-
ет коллимационную погрешность с — угол отклонения визирной
оси от перпендикуляра к оси вращения трубы. Для определения
величины коллимационной погрешности с выбирают две уда-
ленные очки, расположенные вблизи горизонта. Вначале визи-
руют при двух положениях вертикального круга инструмента на
одну из точек (А) и определяют отсчеты по горизонтальному
кругу П1 и Ль Затем, освободив лимб горизонтального круга,
поворачивают его примерно на 90° и закрепляют, открепляют
алидаду и визируют на вторую точку (В) при двух положениях
круга, определяют значения отсчетов П2 и Л2. Величину колли-
мационной погрешности с вычисляют по формуле
с = 0,25((Л1 - П1 ± 180°) + (Л2 - П2 ± 180°)).
Если коллимационная погрешность больше 1' (т. е. двойной
точности отсчета), выполняют исправление. Для этого снимают с
окуляра крышку, закрывающую доступ к исправительным винтам
сетки нитей, устанавливают по горизонтальному кругу исправ-
ленный отсчет: Л — с (при круге лево) или П + с (при круге пра-
во). Затем, ослабив вертикально расположенные исправительные
винты сетки нитей, вращением боковых исправительных винтов
сетки перемещают ее до совпадения вертикальной нити сетки с
предметом. Закрепляют все исправительные винты сетки нитей и
надевают крышку. После этого поверку делают повторно.
93
Можно работать с теодолитом и при большей величине кол-
лимации с: при этом следует выполнять измерения при двух по-
ложениях вертикального круга и подсчитывать среднее арифме-
тическое значение угла.
•	Ось вращения зрительной трубы должна быть перпендику-
лярна оси вращения теодолита. Теодолит устанавливают в 20...30 м
от стены здания, наводят зрительную трубу на точку, располо-
женную на стене под углом ЗО...4О0 к горизонту, и закрепляют
алидаду. Опускают зрительную трубу вниз и отмечают на стене
проекцию точки на уровне горизонта инструмента. То же самое
выполняют при другом положении вертикального круга. Если
проекции точки на горизонт при двух положениях круга совпа-
дают или расходятся незначительно, а именно не более чем на
половину биссектора сетки нитей, то условие выполнено. Сле-
дует иметь в виду, что выполнение этого условия гарантируется
заводом-изготовителем, поэтому и исправление может произво-
диться только в заводских условиях. Однако работать прибором
с данной неисправностью можно, необходимо лишь все измере-
ния выполнять при двух положениях круга.
•	Вертикальная нить сетки должна быть перпендикулярна
оси вращения зрительной трубы. Ось вращения инструмента ZZ
устанавливается в вертикальное положение. На расстоянии око-
ло 10 м от теодолита подвешивают отвес. Вертикальная нить
сетки наводится на отвес. Если нити сетки и отвеса совпадают,
условие выполнено. Если отклонение нити трубы от отвеса пре-
вышает 2—3 толщины нити сетки, то производится исправле-
ние. Для этого снимается крышка с окулярного колена, ослаб-
ляются исправительные винты сетки нитей и сеточное кольцо
поворачивается до совмещения нитей сетки и отвеса.
После выполнения этой поверки в случае исправления сетки
нитей необходимо повторить вторую поверку.
5.11.	Измерение горизонтальных углов способом приемов
Перед измерением углов выполняется установка теодолита,
включающая два процесса: центрирование; приведение плоско-
сти лимба горизонтального круга в горизонтальное положение и
нивелирование инструмента.
Центрирование выполняют с целью расположить ось враще-
ния теодолита над вершиной измеряемого угла. Центрирование
производится с помощью оптического центрира (если теодолит
94
им оснащен) или с использованием нитяного отвеса. Вначале
штатив с теодолитом устанавливают «на глаз» так, чтобы острие
отвеса располагалось над точкой, а подставка прибора была го-
ризонтальной. Затем центрирование уточняют, открепляя стано-
вой винт и перемещая подставку по головке штатива, после чего
становой винт закрепляют. При наличии оптического центрира
выполняются те же действия, только точка, над которой уста-
навливается прибор, наблюдается в поле зрения насадки.
Центрирование над вершинами углов следует выполнять бо-
лее тщательно, если углы имеют короткие стороны и если зна-
чения углов близки к 180°.
Нивелирование состоит в приведении оси вращения инстру-
мента в отвесное положение. Уровень на алидаде горизонталь-
ного круга располагается параллельно двум подъемным винтам,
вращением которых в разные стороны пузырек уровня приво-
дится в нуль-пункт. Поворачивая алидаду на 90°, приводят пу-
зырек уровня в нуль-пункт третьим подъемным винтом.
После нивелирования инструмента может быть нарушено
центрование. Поэтому оба процесса выполняют несколько раз
методом последовательных приближений.
Как правило, горизонтальные углы измеряются способом прие-
мов. Теодолит устанавливают в вершине измеряемого угла. На
концах линий, образующих угол, устанавливают вехи. Горизон-
тальный угол измеряют дважды при двух положениях зрительной
трубы: при круге право и круге лево. Измерение горизонтального
угла при одном положении вертикального круга называется полу-
приемом, при двух положениях круга — полным приемом.
В процессе измерения горизонтального угла лимб горизон-
тального круга должен быть закреплен. Вначале угол измеряют
при одном положении круга, например при КП. Алидаду откре-
пляют, зрительную трубу наводят последовательно на правую и
левую точки угла, определяют отсчеты по горизонтальному кру-
гу. Разность отсчетов составляет величину горизонтального угла
из полуприема. Перед вторым полуприемом лимб горизонталь-
ного круга открепляют, перемещают на произвольный угол и за-
крепляют. Затем трубу поворачивают вокруг оси на 180° (пере-
водят через зенит) и повторяют измерения в той же последова-
тельности, но уже при другом положении круга, например при
КЛ. Расхождение значений угла из полуприемов не должно пре-
вышать двойной точности отсчета. В противном случае выпол-
няют повторные измерения. Результаты измерений записывают
в журнал (табл. 5.2). Среднее арифметическое из двух получен-
ных в полуприемах значений угла является окончательным.
95
При измерениях следует учитывать, что точка А (рис. 5.14)
является вершиной двух горизонтальных углов р и 1, которые в
сумме равны 360°. Следует определить, какой именно угол изме-
ряется: левый или правый.
Измерение угла полным приемом исключает возможность
грубых ошибок, а также сводит к минимуму влияние различных
источников погрешностей: инструментальных, визирования,
центрирования и др.
Для повышения точности рекомендуется измерить угол дву-
мя-тремя приемами. Точность измерений можно повысить при
работе по трехштативной системе. Суть процесса состоит в том,
что при измерениях используют сразу три штатива с подставка-
ми и визирными марками. При измерении углов штативы с ви-
зирными марками на подставках располагают по сторонам из-
меряемого угла. Теодолит после измерения угла перемещают на
каждую последующую по ходу точку, устанавливая в подставку,
где ранее была марка. В этом случае существенно сокращаются
ошибки центрирования и визирования, что особенно важно при
измерении углов с короткими сторонами.
96
Таблица 5.2. Журнал измерений горизонтальных углов
Номер станции, положение круга	Номер точек	Отсчеты	Углы из перво- го и второго полуприемов	Среднее значение угла
3. КП	1 2	190°15' 155°27'	34°48'	34°48',5
з.кл	1 2	10°14' 335°25'	34°49'	.2 3^—	'	1
Построение горизонтального угла выполняют аналогично
измерению. Вершина угла и начальное направление задаются.
Вращая алидаду горизонтального круга при закрепленном
лимбе, устанавливают отсчет, равный 0°00'. Закрепляют али-
даду горизонтального круга и, открепив лимб, визируют на
точку, обозначающую исходное направление. Лимб закрепля-
ют, вращая алидаду, и устанавливают отсчет, равный величи-
не откладываемого угла. На местности обозначают получен-
ное направление (вехой, штырем и пр.). Для контроля те же
действия повторяют при другом положении круга. Если точ-
ки, полученные при двух положениях круга, не совпадают, за
окончательное направление следует принять среднее. После
этого следует выполнить контрольное измерение построенно-
го угла полным приемом. Величина построенного угла не
должна отличаться от заданной на величину, бблыпую двой-
ной точности отсчета.
5.12.	Измерение магнитных азимутов направлений
и вертикальных углов
В комплекте теодолита имеется ориентир-буссоль (рис. 5.15).
В металлическом корпусе буссоли расположена магнитная
стрелка, которая дает направление магнитного меридиана в дан-
ной точке местности. Во избежание размагничивания стрелка
закреплена. Перед началом измерений магнитная стрелка осво-
бождается и буссоль прикрепляется к вертикальному кругу тео-
долита. Горизонтальный круг теодолита ориентируется по на-
правлению магнитного меридиана, т. е. располагается таким об-
7-5891
97
Рис. 5.15. Ориентир-буссоль
разом, чтобы отсчет по горизонтальному кругу был равен 0°00' и
при этом труба была направлена на север. Для этого при закреп-
ленном лимбе алидада горизонтального круга вращается и уста-
навливается отсчет 0°00'. После этого алидада закрепляется,
лимб открепляется и вращается до совмещения северного конца
магнитной стрелки с индексом ориентир-буссоли. В этом поло-
жении лимб должен быть закреплен. Алидада открепляется, и
труба направляется на точку, обозначающую конец линии, ази-
мут которой определяется. Отсчет по горизонтальному кругу со-
ставит значение магнитного азимута.
Магнитные азимуты измеряют при проложении теодолитных
ходов, особенно если ход не привязан к опорной сети. Кроме
того, азимуты измеряют при изыскательских работах, при обме-
рах архитектурных сооружений и пр.
Как отмечалось ранее, вертикальные углы (углы наклона)
измеряют от линии горизонта. Необходимо, чтобы нулевой диа-
метр алидады (шкалы) вертикального круга располагался гори-
зонтально. В теодолите 4Т30П это достигается путем приведе-
ния в нуль-пункт пузырька уровня при алидаде горизонтального
круга. В теодолитах с компенсатором процесс приведения шка-
лы вертикального круга в горизонтальное положение выполня-
ется автоматически.
Теоретически при горизонтальном положении зрительной
трубы, т. е. визирной оси, отсчет по вертикальному кругу дол-
жен быть равен 0°00’. Практически отсчет отличается от нуля на
небольшую величину, называемую местом нуля вертикального
круга МО. Перед измерением вертикальных углов необходимо
определить значение места нуля вертикального круга, т. е. вы-
полнить поверку вертикального круга. Для всех типов теодоли-
тов поверку выполняют одинаково. МО определяют несколько
раз путем наведения средней горизонтальной нити сетки нитей
98
на 3—4 точки при двух положениях вертикального круга инстру-
мента: КП и КЛ. Перед отсчетом пузырек уровня приводят в
нуль-пункт. Для теодолита 4Т30П с положительной и отрица-
тельной оцифровкой делений лимба вертикального круга МО
вычисляют по формуле
МО = 1/2(КЛ + КП).
Если разность значений МО из нескольких определений не
превышает двойной точности отсчета, за окончательное значе-
ние МО принимают среднее арифметическое. Значение МО
должно быть близко к нулю. Приведение МО к нулю выполняют
перемещением по вертикали сетки нитей. Вычисляют исправ-
ленное значение угла v при МО = 0, например при КЛ: vHCnp =
= КЛ — МО. Отсчет v„cnp устанавливается по вертикальному кру-
гу с помощью микрометренного винта трубы, при этом точка
смещается с горизонтальной нити. Ослабив один из боковых
винтов сетки нитей, вертикальными исправительными винтами
совмещают изображение точки со средней горизонтальной ни-,
тью; после закрепления оправы сетки нитей поверку повторяют.
После этой поверки следует повторить вторую поверку тео-
долита.
При небольших значениях МО исправления не производят, в
отсчеты по вертикальному кругу вводят поправку по формулам
для 4Т30:
v= 1/2(КЛ — КП) — при измерении угла при двух положе-
ниях круга;
v = МО — КП — при измерении угла при круге право;
v = КЛ — МО — при измерении угла при круге лево.
Результаты измерения вертикальных углов записывают в
журнал измерения вертикальных углов.
7*
Глава 6
НИВЕЛИРОВАНИЕ
6.1.	Виды нивелирования
Определение высот точек местности и превышений между
ними называется нивелированием и является важной составной
частью топографо-геодезических работ.
Высоты (отметки) точек и рельеф местности отображаются
на картах и планах и служат основой для архитектурно-строи-
тельного проектирования, в том числе для составления проектов
вертикальной планировки территории, проектов транспортных
сетей, инженерных коммуникаций и др. Без нивелирования
нельзя осуществить вынос проекта сооружения в натуру, выпол-
нить обмеры архитектурных комплексов.
В зависимости от применяемых инструментов и методов раз-
личают следующие виды нивелирования: геометрическое, триго-
нометрическое, стереофотограмметрическое, барометрическое,
гидростатическое и автоматическое.
Геометрическое нивелирование основано на применении ни-
велира, который обеспечивает горизонтальное положение линии
визирования. Геометрическое нивелирование может быть вы-
полнено также с помощью теодолита-тахеометра.
Тригонометрическое нивелирование производят путем измере-
ния угла наклона визирной линии к горизонту и расстояния ме-
жду нивелируемыми точками. Углы наклона измеряют теодоли-
том, расстояния — мерной лентой, дальномером.
Стереофотограмметрическое нивелирование — это определе-
ние высот точек местности посредством измерения стереопар
аэрокосмических и наземных снимков. Этот вид нивелирования
имеет широкое применение, так как аэрофототопографическая
съемка в настоящее время является основным методом карто-
графирования территории.
Барометрическое нивелирование основано на определении
превышений по разности атмосферного давления в различных
по высоте точках местности. Разность давления измеряют с по-
мощью барометров-анероидов. При этом учитывают разницу
температуры воздуха. Точность определения высот точек спосо-
бом барометрического нивелирования невысока — от 0,5 до 2 м.
100
Барометрическое нивелирование применяют в основном при
рекогносцировочных и изыскательских работах.
Гидростатическое нивелирование основано на свойстве жид-
костей в сообщающихся сосудах оставаться на одном уровне. По
разности отсчетов шкал двух одинаковых сообщающихся сосу-
дов получают разность высот точек (превышение). Гидростати-
ческое нивелирование применяют для определения небольших
превышений при наблюдениях за осадками зданий и промыш-
ленных сооружений, при архитектурных обмерах, монтаже тех-
нологического оборудования и т. д.
Автоматическое нивелирование проводят в процессе движе-
ния транспортного средства, оборудованного прибором, автома-
тически вычерчивающим профиль пути и позволяющим опреде-
лять высоты точек местности.
Сущность геометрического нивелирования. Геометрическое
нивелирование является наиболее распространенным видом ни-
велирования. Его выполняют с помощью нивелира и рейки. В
процессе измерений зрительную трубу нивелира устанавливают
в горизонтальное положение. При визировании зрительной тру-
бы на вертикально стоящую рейку берут отсчет по рейке.
Различают два способа геометрического нивелирования: «из
середины» и «вперед». При нивелировании «из середины» (рис. 6.1)
нивелир устанавливают посередине между точками (не обяза-
тельно в створе). Визирная ось инструмента приводится в гори-
зонтальное положение. На точках А и В устанавливаются отвес-
но рейки. Точка, высота которой известна, называется задней, а
101
точка, высота которой определяется, называется передней. Ви-
зируя поочередно на заднюю и переднюю рейки, берут отсчеты:
задний а и передний Ь. Превышение между точками h вычисля-
ют как разность заднего и переднего отсчетов:
h = а — Ь.
При а> Ь превышение h положительно, при а<Ь — отрица-
тельно. Для контроля отсчеты берут по черной и красной сторо-
нам рейки. Превышение подсчитывают дважды: как разность
черных отсчетов и как разность красных отсчетов. По известной
высоте НА точки А и измеренному превышению Л вычисляют
высоту точки В:
Нв = НА +Л.
Способ нивелирования «из середины» применяют при проло-
жении нивелирных ходов. Этот способ позволяет снизить влия-
ние таких источников погрешностей, как отклонение визирной
линии нивелира от горизонтального положения, а также влияние
кривизны Земли и рефракции (при равенстве расстояний от ин-
струмента до передней и задней реек погрешности в отсчетах по
рейкам одинаковы и при вычитании взаимно уничтожаются).
При геометрическом нивелировании «вперед» (рис. 6.2) ни-
велир устанавливают над одной из нивелируемых точек. При
этом окуляр зрительной трубы нивелира располагается над точ-
кой. В определяемой точке устанавливают рейку. Визирную ось
нивелира приводят в горизонтальное положение и направляют
102
на рейку. Берут отсчет по рейке b и измеряют высоту инстру-
мента i с точностью до 1 мм. Превышение Л подсчитывают из
выражения
h = i— b.
Высоту точки Нв определяют по формуле
Нв = НА + Л.
Если с одной станции измеряют высоты нескольких точек;
целесообразно выполнять расчет этих высот по горизонту инст-
румента. Горизонтом инструмента называют отметку визирного
луча нивелира и определяют по формуле
Яги = Яд + i.
Высота определяемой точки В
Нъ = Я™ - Ь.
6.2.	Нивелиры
Нивелир является наиболее распространенным геодезическим
прибором. По точности нивелиры разделяют на высокоточные,
точные и технические. Высокоточные нивелиры предназначены
для первого и второго классов государственной нивелирной сети.
Точные нивелиры используют в основном при проложении ниве-
лирных ходов третьего и четверого классов. Точные и технические
нивелиры применяют при топографических съемках, в строитель-
стве, при благоустройстве территории и обмерах архитектурных
сооружений. По типу устройства нивелиры бывают оптические,
цифровые и лазерные. Некоторые нивелиры оборудованы лимбом
для измерения и построения горизонтальных углов.
Нивелиром можно измерять расстояния от инструмента до
рейки по нитяному дальномеру.
Основными частями оптического нивелира НЗ (рис. 6.3) явля-
ются: зрительная труба 7, цилиндрический 2 и круглый 7 уровни,
фокусирующий винт 10, закрепительный 9 и микрометренный 8
винты, элевационный винт 4, подставка 6, подъемные винты 5.
Нивелир прикрепляется к штативу с помощью станового винта.
Зрительная труба нивелира состоит из объектива 77 и окуля-
ра 3, между ними перемещается фокусирующая линза. В оку-
лярной части трубы расположена стеклянная пластинка с нане-
103
I L
сенной сеткой нитей. Исправительные винты сетки нитей за-
крыты отвинчивающейся крышкой. Подставка инструмента
опирается на три подъемных винта. Для наведения на предмет
на зрительной трубе имеется визирка 12.
Основные оси нивелира: ось вращения инструмента (ось
вращения зрительной трубы) II, визирная ось W, ось цилинд-
рического уровня UU и ось круглого уровня LL.
Установка нивелира имеет целью привести визирную ось
зрительной трубы в горизонтальное положение. Вначале инстру-
мент устанавливают «на глаз» так, чтобы зрительная труба была
горизонтальна. Затем с помощью подъемных винтов пузырек
круглого уровня приводят в нуль-пункт. Окончательное приве-
104
дение визирной оси в горизонтальное положение выполняют
непосредственно перед отсчетом по рейке: или путем приведе-
ния в нуль-пункт пузырька цилиндрического уровня, или авто-
матически — при наличии в приборе компенсатора, что значи-
тельно повышает производительность работ.
Тип нивелира и его точность определяют по маркировке
прибора. Например, точный нивелир ЗН2КЛ — это прибор
третью выпуска, средняя квадратическая погрешность измере-
ния превышения равна 2 мм на 1 км двойного хода, имеются
компенсатор для приведения визирной оси в горизонтальное
положение и лимб для измерения горизонтальных углов.
В практике геодезических работ используют оптические ни-
велиры отечественного производства ЗН2КЛ, ЗНЗКЛ, ЗН5Л. Ав-
томатический нивелир ЗН2КЛ применяют при нивелировании
III и IV классов точности; автоматический нивелир ЗНЗКЛ при-
меняют при проведении строительных работ; малогабаритный
нивелир ЗН5Л технической точности с уровнем при трубе ис-
пользуется на стройплощадках и при изысканиях.
Широкое применение находят также нивелиры более ранних
выпусков: НВ-1, НЗ с цилиндрическим уровнем при трубе. Ци-
линдрический уровень нивелира НЗ контактный: это значит, что
изображения концов пузырька уровня системой призм передается
в поле зрения трубы. Когда пузырек цилиндрического уровня на-
ходится в нуль-пункте, изображения концов пузырька совмещены
(рис. 6.4) и визирная ось зрительной трубы находится в горизон-
тальном положении. При отклонении пузырька уровня от нуль-
пункта концы контактного уровня расходятся. Для приведения пу-
зырька цилиндрического уровня в
нуль-пункт служит элевационный винт.
Предварительно необходимо выпол-
нить установку прибора в рабочее по-
ложение с помощью круглого уровня
и подъемных винтов.
Наряду с оптическими нивелира-
ми производства России и стран
СНГ применяют также нивелиры за-
рубежных фирм: С-300, С-310, С-320,
С-ЗЗО (фирма «Сокиа»), Ni-30, Ni-40,
Ni-50, Ni-005 («Тримбл») и др.
Основные характеристики некото-
рых нивелиров приведены в табл. 6.1.
Рис. 6.4. Поле зрения зритель-
ной трубы нивелира НЗ
105
Таблица 6.1. Основные характеристики нивелиров
Нивелиры	Средняя квадратическая погрешность на 1 км двойного хода, мм	Увеличение зрительной трубы, крат	Особенности
ЗН2КЛ УОМЗ (Россия)	2	30 х	Автоматический, точный, с компенсатором и лимбом
ЗНЗКЛ УОМЗ	3	22 х	Тоже
ЗН5Л УОМЗ	5	20 х	Технической точности, с уровнем на трубе и лимбом
2Н10КЛ	10	22 х	Оптический, технический, с компенсатором и лимбом
С-ЗЗО «Сокиа» (Япония)	2	22 х	Точный, с компенсатором и лимбом
N1005 «Тримбл»	3	20 х	С компенсатором
Никон AX-2S	2,5	20 х	Оптический, точный, с ком- пенсатором и лимбом
ЛИМКА- ГОРИЗОНТ- КЛЛИМЕД	—	—	Лазерный, с компенсатором и лимбом
DiNi 22 «Тримбл»	0,7/1,3	26 х	Цифровой дисплей, память 2000 измерений
SDL 30М «Сокиа»	1,0	32 х	Цифровой дисплей, память 2000 измерений
Цифровые нивелиры (рис. 6.5) отличаются от оптических на7
личием электронного устройства, снимающего отсчеты по специ-
альной штрихкодовой рейке. Наблюдатель наводит прибор на рей-
ку, фокусирует изображение и нажимает кнопку. На экране дис-
плея высвечиваются значения отсчета по рейке и расстояния до
нее. Применение цифровых нивелиров исключает ошибки в от-
счете и существенно повышает производительность труда. Цифро-
вые нивелиры выпускаются рядом зарубежных фирм: нивелир
DiNi 22 — фирмой «Тримбл», SDL 30 — фирмой «Сокиа» и т. д.
Лазерные нивелиры предназначены в основном для выпол-
нения геодезических разбивочных, строительно-монтажных и
отделочных работ. Лазерный нивелир дает видимый луч и может
работать без приемника излучения. Выпускают два типа лазер-
ных нивелиров: для работы на улице и в помещении. Во многих
лазерных приборах имеется система автоматической установки
прибора в рабочее положение. Лазерные нивелиры применяют
на строительных объектах для задания горизонтальных и верти-
кальных плоскостей, а также отвесных линий. Лазерные ниве-
лиры особенно эффективно используются при формировании
106
Рис. 6.5. Цифровой нивелир
земляного полотна для управления грейдерами, экскаваторами и
бульдозерами. При работе с лазерными приборами применяют
как обычные нивелирные рейки, так и рейки со специальными
приемниками лазерного излучения.
Лазерный нивелир ЛИМКА-ГОРИЗОНТ выполнен по конст-
руктивной схеме обычного оптического нивелира. Особенностью
прибора является вращение лазерного луча в горизонтальной
плоскости. Поворотная пентапризма позволяет строить вертикаль-
ные плоскости. Имеются две модификации прибора: ЛИМКА-ГО-
РИЗОНТ 1JI с лимбом и ЛИМКА-ГОРИЗОНТ КЛ с лимбом и
компенсатором.
Выпускаются также лазерные визиры (насадки) ЛВНЗ и
ЛВН5, которые устанавливаются соответственно на оптические
нивелиры 2НЗЛ и ЗН5Л. Использование визиров позволяет про-
водить геодезические работы в условиях слабой освещенности.
6.3.	Поверки нивелиров с уровнем и элевационным винтом
Перед началом работы с нивелиром необходимо убедиться,
что взаимное положение осей прибора соответствует его прин-
ципиальной конструктивной схеме. Для этого выполняются по-
верки нивелира.
107
• Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения
инструмента. Круглый уровень устанавливают между любыми
двумя подъемными винтами и вращением всех трех подъемных
винтов пузырек круглого уровня приводят в нуль-пункт. Затем
поворачивают уровень на 180°. Если пузырек уровня остался в
нуль-пункте, условие выполнено. В противном случае требуется
исправление. Пузырек круглого уровня приводится в нуль-пункт:
на половину дуги отклонения с помощью исправительных винтов
уровня, а на оставшуюся половину — подъемными винтами. За-
тем уровень поворачивают на 90° и выполняют поверку в направ-
лении третьего подъемного винта (круглый уровень имеет три ис-
правительных винта).
108
• Визирная ось зрительной трубы должна быть параллельна оси
цилиндрического уровня. Это основная поверка нивелира. Ее вы-
полняют двойным нивелированием. Превышение между точками
определяют дважды способом нивелирования «вперед» (рис. 6.6).
Вначале инструмент устанавливают в точке А, измеряют высоту
инструмента iA и берут отсчет b по рейке, установленной в точке
В. Затем инструмент и рейку меняют местами, измеряют высоту
инструмента iB в точке В и определяют отсчет а по рейке, уста-
новленной в точке А. Погрешность превышения ДЛ, вызванную
непараллельностью осей, вычисляют следующим образом:
Ы = (а+ b)/2 — (iA + iB)/2.
Если величина h не превышает 5 мм, условие выполнено. В
противном случае производят исправление. Вычисляют исправ-
ленное значение отсчета по рейке Днепр — а — Ah. Этот отсчет ус-
танавливают с помощью элевационного винта, при этом пузырек
цилиндрического уровня смещается с нуль-пункта. Действуя ис-
правительными винтами цилиндрического уровня, пузырек при-
водят в нуль-пункт. Для контроля поверку следует повторить.
6.4.	Нивелирные рейки
Рейки бывают деревянные, металлические, складные длиной
3...5 м, а также телескопические и штрихкодовые. Чаще всего рей-
ки имеют сантиметровые деления, подписываются дециметры.
Подписи дециметровых делений рейки могут иметь прямое или
обратное изображение в зависимости от применяемых нивелиров.
Рейки могут быть одно- и двусторонние. На одной стороне двусто-
ронней рейки нанесены черные деления, на другой — красные.
Начало отсчета черных делений рейки — нулевой отсчет — назы-
вается «пяткой» рейки. Начальный отсчет красной стороны рейки
4687 или 4787. Рейку устанавливают на точке «пяткой» вниз и при-
водят в отвесное положение или «на глаз», или с помощью кругло-
го уровня, если на рейке он есть. Отсчет по рейке берется с точно-
стью до 1 мм, при этом десятые доли сантиметрового деления оце-
ниваются «на глаз». Для удобства отсчитывания пять делений рей-
ки сгруппированы в виде буквы Е (рис. 6.7). Начало каждого деци-
метра обозначено короткой горизонтальной чертой. Дециметровые
деления подписаны в виде двузначного числа. Отсчет по рейке
должен обозначаться четырехзначным числом.
Нивелирную рейку устанавливают вертикально. Если опреде-
ляют отметку поверхности земли, рейку ставят на землю в задан-
ию
ной точке. При проложении нивелирных
ходов рейки устанавливают на специаль-
ные металлические башмаки и костыли,
а также на деревянные колышки, заби-
тые вровень с землей.
Выпускают также складные метал-
лические телескопические рейки дли-
ной 3...5 м, на обратной стороне кото-
рых нанесены миллиметровые деления.
6.5.	Производство технического
нивелирования
При необходимости передачи высот
на большие расстояния прокладываются
нивелирные ходы, состоящие из несколь-
ких связанных между собой станций
(рис. 6.8). Путем проложения нивелир-
ных ходов первого — четвертого классов
точности создается единая государствен-
ная нивелирная сеть, являющаяся высот-
ной основой всех геодезических работ на
территории страны. Пункты государст-
венной нивелирной сети закрепляются на
местности постоянными знаками — репе-
рами и марками, их отметки публикуются
в специальных каталогах (см. гл. 4).
В развитие государственной ниве-
лирной сети для производства топогра-
фо-геодезических работ прокладывают-
ся ходы технического нивелирования.
Нивелирные ходы бывают замкну-
тыми и размокнутыми. В замкнутых хо-
дах в конце измерений возвращаются к
исходной точке (реперу), разомкнутый
ход опирается на две точки с известны-
Рис. 6.7. Нивелирная рейка ми отмегками.
Ходы технического нивелирования
прокладывают способом геометрического нивелирования «из се-
редины». Как правило, применяют складные трехметровые двух-
сторонние рейки с сантиметровыми делениями. Используют тех-
нические и точные нивелиры типов 2Н10КЛ, Н10КЛ, НЗ, НЗК.
ПО
Техническое нивелирование выполняют в одном направле-
нии. Расстояние от нивелира до рейки не должно быть более 150 м.
Максимальная длина хода технического нивелирования зависит
от высоты сечения рельефа h и составляет 1 км при h = 0,25 м;
4 км при h = 0,5 м.
При съемке участка под строительство, а также при обмерах
объектов архитектуры высотным обоснованием служит, как пра-
вило, нивелирный ход, проложенный по точкам теодолитного
хода — теодолитно-нивелирный ход.
В ряде случаев техническое нивелирование выполняют при оп-
ределении высот вершин квадратов, построенных на местности.
Рассмотрим состав работ при проложении нивелирного хода.
Общие точки для смежных станций хода называют связующи-
ми. В тех случаях, когда перепад высот между точками не позво-
ляет выполнить измерение с одной станции, выбирают дополни-
тельную связующую точку — х-точку и соответственно дополни-
тельную станцию (рис. 6.9). Если в створе между связующими
точками имеются характерные точки перегиба рельефа, их ниве-
лируют. Такие точки называют промежуточными или плюсовыми.
Порядок работы на станции при нивелировании следующий:
1 — визирование на заднюю по ходу точку и отсчет по черной
стороне рейки; 2 — визирование на переднюю точку и отсчет по
черной стороне рейки; 3 — отсчет по красной стороне рейки при
визировании на переднюю точку; 4 — отсчет по красной стороне
рейки при визировании на заднюю точку; 5 — визирование на
промежуточную точку и отсчет по черной стороне рейки.
ill
Таким образом устанавливается симметрия во времени при
наблюдении на заднюю и переднюю точки, что позволяет осла-
бить влияние атмосферной рефракции на отсчет по рейке.
Пример заполнения журнала нивелирования замкнутого
хода приведен в табл. 6.2.
Значение превышения на станции вычисляют дважды: по
черным и красным отсчетам (графы 6 и 7). Допустимое расхож-
дение значений превышений — не более 5 мм, в противном слу-
чае измерения на станции следует повторить. Из двух значений
превышений вычисляют среднее арифметическое с округлением
до 1 мм (графы 8 и 9). С целью проверки вычислений произво-
дят постраничный контроль, для чего суммируют данные граф
3, 4, 6, 7, 8 и 9 и проверяют равенство
(Еэ - Е4)/2 = (Е6 + Х?)/2 = Ев +
Расхождение результатов допускается в пределах 3 мм.
112
Таблица 6.2. Журнал нивелирования точек съемочного обоснования
Но- мер стан- ции	Номер точки нивели- рова- НИЯ	Отсчеты по рейке, мм			Вычисленное превышение Л, мм		Средние превышения Л, мм		Исправленные превышения Л, мм		Гори- зонт инстру- мента, м	Абсо- лютные отмет- ки, м	Приме- чание
		задние	передние	проме- жуточ- ные									
		черные	черные										
		красные	красные	черные	+	—	+	—	+	—			
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1	пЗ 1 4-30.0 2	0073 4759	1612 6298	696		1539 1539		+ 3 1539		1536	82.796	82.642 82.100 81.106	
2	2 ‘ 3	1255 5939	2031 6716			776 777		+ 3 776		773		81.106 80.333	
3	3 4	1415 6097	1891 6575			476 478		4-3 477		474		80.333 79.859	
4	4 пЗ 1	2936 7619	0154 4841		2782 2778		+ 3 2780		2783			79.859 82.642	
Постранич- ный кон- троль		2^ = 30093	Е4 = 30118		26 = 5560	= -5585	2g = 2780	2, = -2792	2,п = 2783	2П = —2783			
		= -25			L6 + X7 = -25		Невязка хода		Sio + SH=O				
		(£4 - Е3)/2 =-12.5			(^ + Ъ,)/2=-П.5		 /А + £9 = -12						
Допустимая невязка хода /Адоп « ± 10 мм Д = ± 20 мм
6.6.	Увязка нивелирного хода. Вычисление отметок точек
Контролем точности нивелирного хода является расчет не-
вязки. Как отмечалось ранее, невязкой в геодезии называется
разница практического и теоретического результатов. Невязка
нивелирного хода подсчитывается после проведения постранич-
ного контроля. Для замкнутого нивелирного хода теоретическая
сумма превышений равна нулю, следовательно, полученная сум-
ма средних превышений является невязкой хода/,- В разомкну-
тых нивелирных ходах теоретическая сумма превышений равна
разности отметок конечной Як и начальной Нтч точек хода. Не-
вязку разомкнутого нивелирного хода определяют из выражения
fh = Ы (Як Янач).
Допустимую невязку хода fh!W подсчитывают по одной из
формул:
/Адоп = ± 50 мм JL; Лдоп = ± 10 мм 4п,
где L — длина хода, км; п — число станций в ходе.
Если невязка хода не превышает допустимой, ее распределяют
с обратным знаком поровну на все превышения. Поправки подпи-
сывают над значениями средних превышений (графы 8, 9 табл.
6.2). Сумма исправленных превышений должна быть равна нулю
(графы 10, 11). Отметки точек вычисляют путем последовательного
суммирования отметки предыдущей точки и исправленного пре-
вышения (с учетом знака превышения). Следует иметь в виду, что
величины, приведенные в графах 3—11, даны в миллиметрах, в
графах 12 и 13 — в метрах. Отметки промежуточных точек вычис-
ляют по горизонту инструмента (графа 12), который подсчитывают
только на тех станциях, где имеются промежуточные точки.
Для контроля работ в нивелирных ходах первого — четверто-
го классов точности на каждой станции измерения дублируются
с изменением высоты инструмента, т. е. прокладывается «двой-
ной» нивелирный ход.
6.7.	Тригонометрическое нивелирование
Тригонометрическое нивелирование широко распространено
при топографической съемке местности, а также при производстве
инженерно-геодезических работ. В настоящее время в связи с вне-
дрением тахеометров-автоматов сфера применения тригонометри-
114
ческого нивелирования значительно увеличилась. Основным пре-
имуществом данного вида нивелирования является возможность
определения высот точек без ограничения углов наклона скатов к
горизонту, а также дальности расстояний до точек наблюдений.
Для определения превышения h (рис. 6.10, а) теодолитом-та-
хеометром измеряют угол наклона визирной линии к горизонту v
при наведении на верх рейки, вехи или на любую высоту визи-
8*
Рис. 6.10. Тригонометрическое нивелирование:
а — при наведении на высоту V\ б — при наведении на высоту инструмента i
115
рования V, измеряют высоту инструмента /. Если определить
расстояние D между точками, можно составить равенство
h = D cos v + i — И	(6.1)
Для упрощения расчетов при измерениях зрительную трубу
визируют на высоту инструмента, отмеченную на рейке (рис.
6.10, б). Тогда формула вычисления превышения имеет вид
h = Dcosv.	(6.2)
Если расстояние d определяют с помощью нитяного дально-
мера, выражения (6.1) и (6.2) приобретают вид:
h = 0,5 Сп sin 2v + i — V; h = 0,5 Cn sin 2v,	(6.3)
где Cn — расстояние, измеренное нитяным дальномером; С —
коэффициент дальномера; п — дальномерный отсчет по рейке;
v — угол наклона визирной линии к горизонту; i — высота инст-
румента; V — высота визирования.
При работе с электронными тахеометрами с встроенным про-
цессором значения превышений и горизонтальных проложений
считывают с экрана дисплея и заносят в электронный журнал.
При расстояниях от инструмента до рейки свыше 300 м не-
обходимо учитывать влияние кривизны Земли и рефракции:
h = Л' + f
где Л* — превышения, вычисленные по формулам (6.1)—(6.3);
f — поправка на кривизну Земли и рефракцию, определяемая по
формуле
/= 0,42d2/R,
где d — расстояние от инструмента до определяемой точки;
R — радиус Земли.
Глава 7
ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ СЪЕМКИ
7.1.	Общие сведения о топографических съемках
Съемкой называется процесс геодезических измерений на
местности, выполняемых для составления карт и планов. При
горизонтальной съемке определяется взаимное плановое поло-
жение контуров и объектов — ситуации местности. Если кроме
ситуации снимается рельеф местности, то съемка называется то-
пографической. Наибольшее применение в качестве геодезиче-
ской подосновы для архитектурно-строительного проектирова-
ния имеют топографические съемки крупных масштабов: 1 : 500,
1 : 1000, 1 : 2000 и 1 : 5000.
При съемке местности различают три этапа работ подгото-
вительные, полевые и камеральные. В процессе подготовитель-
ных работ выбирают необходимый масштаб съемки, определяют
сроки и стоимость работ, подбирают инструменты и исполните-
лей. В процессе полевых работ выполняют геодезические изме-
рения на местности. При камеральных работах производят обра-
ботку полевых журналов, составление планов и карт.
Различают следующие виды топографической съемки: фото-
топографический, тахеометрический, нивелирование поверхно-
сти, мензульный. Выбор метода съемки зависит от многих фак-
торов: масштаба съемки, размера участка, особенностей местно-
сти (застроенная, залесенная, равнинная, горная), сроков вы-
полнения работ и др. Распространенный ранее метод мензуль-
ной (углоначертательной) съемки в настоящее время применяет-
ся крайне редко.
Основным методом съемки является фототопографический.
В результате топографических съемок составляются Tonoipa-
фические карты и планы, фотопланы, ортофотопланы, цифро-
вые модели местности (ЦММ) и рельефа (ЦМР). Материалы
наземной и аэрокосмической съемок местности служат основой
для создания земельного и городского кадастров, а также для
формирования геоинформационных систем (ГИС).
Цифровая модель местности представляет собой информа-
цию о местности, выраженную в цифровой форме. ЦММ созда-
ется по компьютерным технологиям на базе топографических
съемок, а также путем преобразования в цифровую форму кар-
117
тографического изображения. С помощью сканера аналоговое
изображение карты, плана или снимка преобразуется в растро-
вую, цифровую форму (формат), после чего изображение может
быть обработано на компьютере путем преобразования растро-
вого изображения в векторную форму. Путем обработки на ком-
пьютере кодируются контуры ситуации, условные знаки, рель-
еф, т. е. вся информация о местности переводится в цифровую
форму. ЦММ состоит из независимых моделей: рельефа местно-
сти, коммуникаций, зданий и сооружений, гидрографии, поч-
венно-растительного покрова и др.
Точность ЦММ должна соответствовать точности топогра-
фического плана или карты соответствующего масштаба. Циф-
ровую модель местности можно преобразовать с помощью ком-
пьютера и графопостроителя (плоттера) в обычную топографи-
ческую карту или план. Кроме того, на основе ЦММ с помощью
компьютера можно получить другие виды графической инфор-
мации о местности, например профили (разрезы), перспектив-
ные изображения (в центральной и аксонометрической проек-
ции), различные схемы, графики. ЦММ используют в системе
автоматизированного проектирования (САПР). Цифровое моде-
лирование местности является перспективным направлением,
которое непрерывно совершенствуется на базе новых компью-
терных технологий.
Новым типом топографических карт являются ортофотокар-
ты, которые получают путем обработки материалов аэрофото-
съемки. Ортофотокарта является фотографическим изображе-
нием местности в ортогональной проекции, на котором показа-
на ситуация и рельеф местности в условных знаках и в фотото-
нах. По технико-экономическим показателям процесс составле-
ния ортофотокарт значительно эффективнее традиционных ме-
тодов аэрофототопографической съемки. Ортофотокарты суще-
ственно превосходят топографические карты по объему инфор-
мации и наглядности изображения местности.
Материалы топографических съемок наряду с данными аэро-
космических съемок служат основой для создания геоинформа-
ционных систем, которые внедряются во все сферы жизнедея-
тельности современного общества.
Большие работы ведутся в настоящее время в области создания
и ведения земельного кадастра. Инвентаризация земельных участ-
ков с находящимися на них объектами, оценка стоимости земли,
прогнозирование дальнейшего развития территории, а также мно-
гие другие проблемы могут быть успешно решены только при ус-
118
ловии наличия подробной информации о территории в режиме
реального времени. Именно это и должны обеспечить земельные
кадастры и геоинформационные системы территорий.
Материалы топографических съемок устаревают, так как
идет процесс хозяйственного использования местности: строят-
ся новые объекты, ведется добыча полезных ископаемых и т. д.
Кроме того, происходят изменения физико-географических ус-
ловий, что также должно быть отражено на топокартах. Для
поддержания карт и планов на современном уровне выполняет-
ся их обновление.
Точность выполнения полевых измерений, детализация
съемки ситуации и рельефа местности зависят в основном от
масштаба плана или карты. Чем крупнее масштаб, тем выше
требования к подробности изображения местности на плане.
При использовании топографических карт и планов в качестве
подосновы для архитектурно-строительного проектирования их
масштаб назначается в зависимости от объекта и стадии проек-
тирования.
Показателем подробности и точности изображения рельефа
на топографических планах (картах) является величина высоты
сечения рельефа.
7.2.	Съемочное обоснование. Теодолитный ход
Для съемки местности в дополнение к пунктам государст-
венной геодезической сети создается плановое и высотное гео-
дезическое съемочное обоснование. Наиболее распространен-
ным плановым съемочным обоснованием крупномасштабных
съемок (1 : 5000—1 : 500) являются, как правило, теодолитные
ходы, проложенные между пунктами государственной геодези-
ческой сети. Теодолитные ходы могут быть замкнутыми и ра-
зомкнутыми, опирающимися на две точки с известными коор-
динатами (рис. 7.1). При съемке небольших участков допускает-
ся прокладка теодолитных ходов без привязки их к пунктам го-
сударственной геодезической основы. Теодолитные ходы про-
кладывают также при обмерах архитектурных сооружений; они
служат плановым обоснованием для детальных обмеров фасадов
и интерьеров. Существуют и другие способы создания планово-
го геодезического обоснования: микротриангуляция, прямые,
обратные и комбинированные засечки.
119
Рис. 7.1. Замкнутый и разомкнутый теодолитные ходы
Высотным съемочным обоснованием служит, как правило,
нивелирный ход, проложенный по пунктам теодолитного хода.
Точки хода выбирают таким образом, чтобы с них можно было
выполнить детальную съемку местности. Между точками хода
должна быть взаимная видимость.
Длины сторон теодолитного хода измеряются мерными лен-
тами (рулетками). В настоящее время часто используют свето-
дальномеры. При измерении длин линий лентой относительная
погрешность не должна быть более 1/2000. Стороны ходов жела-
тельно иметь примерно равными, минимальная длина стороны
хода 40 м, максимальная — 350 м, средняя — 200...250 м. При
измерении сторон хода светодальномерами длина линии может
быть увеличена до 500 м.
Длины теодолитных ходов зависят от масштаба съемки. На-
пример, при съемке в масштабе 1 : 500 длина хода не должна
быть более 0,8 км на застроенной территории и 1,2 км на неза-
строенной территории. Горизонтальные углы в теодолитных хо-
дах измеряют теодолитами технической точности полным прие-
мом. Расхождение значений угла из полуприемов не должно
быть более Г. Вершины теодолитных ходов закрепляют деревян-
ными кольями, металлическими штырями, гвоздями, а также
откраской на асфальте и бетоне.
Рассмотрим состав полевых и камеральных работ при проло-
жении замкнутого теодолитного хода 1—2—3—4—1 (рис. 7.2). Точ-
120
Рис. 7.2. Схема замкнутого
теодолитного хода
ка 1 хода является пунктом полиго-
нометрии. С помощью теодолита из-
меряют горизонтальные углы рь р2,
рз, р4. Длины сторон хода D^, А-з,
Дз-4, Д-1 измеряют мерной лентой.
Каждую сторону измеряют дважды: в
прямом и обратном направлениях.
Точность измерения углов 1', длин
сторон — ДР/Р = 1/2000.
Данные измерений теодолитного
хода записывают в журнал (табл. 7.1).
Данные измерений горизонталь-
ных углов при двух положениях вер-
тикального круга теодолита (КЛ и
КП) внесены в соответствующую
графу журнала. В графе «Длины ли-
ний» приведены результаты измерений сторон в прямом и об-
ратном направлениях, а также среднее арифметическое значе-
ние из двух измерений.
Для определения горизонтальных проложений сторон хода
измеряют углы наклона линий к горизонту. В рассматриваемом
примере по линии хода 2—3 изменяются крутизна и направле-
ние склона, поэтому измерены два угла наклона, соответственно
горизонтальное проложение стороны подсчитывается как сумма
двух величин.
Дирекционный угол исходной стороны хода сц-г определяют
путем привязки к пункту государственной геодезической сети.
При этом измеряют примычный угол р'. При отсутствии привяз-
ки к пункту государственной сети следует, пользуясь буссолью,
определить магнитный азимут одной стороны теодолитного хода.
Пример вычисления координат точек замкнуто-
го теодолитного хода. Исходными данными для вычисле-
ния координат точек теодолитного хода являются:
координаты точки 1х\, у, (например, пункта полигонометрии);
горизонтальные приложения сторон хода;
горизонтальные углы;
ДИреКЦИОННЫЙ УГОЛ ИСХОДНОЙ СТОРОНЫ 0.1-2.
Координаты точек хода 2, 3, 4 определяют путем решения
прямой геодезической задачи (см. гл. 1). Проведем поэтапное
выполнение расчетов. Ведомость вычисления координат точек
теодолитного хода приведена в табл. 7.2.
121
Таблица 7.1. Журнал измерений теодолитного хода
Станция	Точки визирова- ния	Отсчеты по кругу		Значения угла из полуприема	Среднее значение угла	Длины линий, мм	Углы наклона линий к горизонту	Горизонталь- ные проложе- ния </, м	Дирекцион- ный угол
		КП	кл						
1	4 2	165°22'30- П°22'ОО"	348°07'30” 261°08'00"	87°ОО'ЗО" 86°59'30"	87°00'00''	1-2 79,26 79,26	-0’47'	79,26	а1-2 = 80’54*
						Ср. 79,27			
2	1 3	10°48'30* 281°33'30"	197°55'00" Ю8°41'00"	89°15'00" 89°14'00"	89°14-30»	2-3 69,06 69,08	+2°13'-29,0 м -2°54' - 40,07	29,98*40,02= = 69,00	
						Ср. 69,07			
3	2 4	92°50'00'' 10°18'00"	275°04'00" 192°32'00"	82°32'00’	82°32’ОО*	3-4 76,09 76,13	-0°40'	76,10	
						Ср. 79,11			
4	3 1	149°32'00" 48о19*00'*	354°48'00" 253о36*00'*	ЮПЗ'ОО" 101°12'00"	юнтоо"	4-1 58,38 58,36	+2°50'	58,30	
						Ср.58,37			
Таблица 7.2. Ведомость вычисления координат замкнутого теодолитного хода между точками 1-2-3-4-1
то- чек	Измерен- ные углы Р		По- пра- вка	Исправ- ленные углыр		Азимуты, дирекпи- онные углы а		Румбы			Меры ли- ний гори- зонталь- ного проло- жения, м	Приращение координат								Координаты ^-х, + Дхм Л-Л + ДУи		№№ точек
												Вычисленные поправки				Исправленные						
1	2		3	4		5		6			7	8		9		10		11		12	13	14
	град	мин	мин	град	мин	град	МИН		град	мин		±	Дх	±	Ду	±	Дх	±	Ду	X	У	
1	87	00		87	00	80	54	СВ	80	54	79,26	+	-3 12,54	+	2 78,26	+	12,51	+	78,28	300	300	1
2	89	14,5	0,5	89	15															312,51	378,28	2
						171	39	ЮВ	8	21	69,00	-	-2 68,27	+	10,02	—	68,29	+	10,02			
3	82	32		82	32															244,22	388,30	3
						269	07	ЮЗ	89	07	76,10	—	-3 1,17	—	1 76,09	—	1,20	—	76,08			
4	101	12,5	0,5	101	13															243,02	312,22	4
						347	54	сз	12	0,6	58,30	+	-2 57,00		12,22	+	56,98		12,22			
1																				300	300	1
																						
Zp	359	59		360							Пери- метр /*=282,66	SAx	+69,54	ЕАр	+88,28	SAx	+69,49	SAy	+88,30	fp=>lfx+fy =0,10 /р/р= — < — Р 2827 2000		
Sr	360					Допустимая угловая невязка /р=±1'7й <*•2-3 = °1-2+180°—02						SAx	-69,44	ХДу	-88,31	SAx	-69,49	SAy	-88,30			
	-1											fx	0,10	Л	-0,03	fx	0	/у	0			
Этап 1. Увязка углов хода. Теоретическая сумма углов замк-
нутого многоугольника ЕРтеор = 180°(л — 2), где п — число углов
многоугольника.
Сумма измеренных углов отличается от теоретической на ве-
личину угловой невязки Ур:
/р = *Ризм ^Ртеор-
Угловая невязка хода не должна превышать допустимой ве-
личины, определяемой по формуле
У₽доп ~ i'y/ttf
где и — число измеренных углов.
Если угловая невязка превышает допустимую величину, из-
мерения углов следует повторить.
Угловая невязка распределяется на все измеренные углы по-
ровну так, чтобы сумма исправленных углов была равна теоре-
тической.
Этап 2. Вычисление дирекционных углов сторон хода. Ди-
рекционный угол исходной стороны, как отмечалось ранее, дол-
жен быть известен. Дирекционные углы остальных сторон хода
вычисляют по исправленным горизонтальным углам р. Дирек-
ционный угол каждой последующей стороны хода равен дирек-
ционному углу предыдущей стороны плюс 180° и минус гори-
зонтальный угол справа по ходу (рис. 7.3).
а2_3 = <ц_2 + 180° - Рг
или в общем виде
ал = ал_1 + 180° - р„,
где ал — дирекционный угол последующей стороны; а„_1 — ди-
Рис. 7.3. К вычислению дирек-
ционных углов сторон теодо-
литного хода
рекционный угол предыдущей сто-
роны; рл — исправленный горизон-
тальный угол между сторонами, ле-
жащий справа по ходу.
Следует иметь в виду, что в ра-
зомкнутом теодолитном ходе, опи-
рающемся на два пункта государст-
венной геодезической сети, как пра-
вило, измеряют левые по ходу углы,
и формула для расчета дирекцион-
ных углов имеет другой вид.
124
Контролем правильности вычисления дирекционных углов
сторон замкнутого хода служит получение в конце расчетов ди-
рекционного угла исходной стороны.
Этап 3. Вычисление румбов сторон хода. Румбы сторон хода
вычисляют для удобства последующих расчетов при использова-
нии таблиц. Если расчеты ведутся на калькуляторе, перевод ди-
рекционных углов в румб можно не выполнять.
Этап 4. Вычисление и увязка приращений координат. Как
отмечалось ранее (см. гл. 1), при решении прямой геодезиче-
ской задачи приращения координат Дх и Ду точек теодолитного
хода вычисляются по формулам
Дх = ± d cos г; Ду = ± d sin г,
где d — горизонтальное проложение стороны хода; г — румб
этой стороны. Знаки приращений координат зависят от направ-
ления стороны хода и приведены в табл. 7.3.
Таблица 7.3. Знаки приращений координат
Номер четверти	Название румба	Дх	Ду
I	СВ	+	+
II	юв	—	+
III	юз	—	—
IV	сз	+	—
Приращения координат вычисляют с помощью калькулятора
или по таблицам приращений координат.
Сумма приращений координат в замкнутом теодолитном
ходе теоретически равна нулю: в конце расчетов должны полу-
читься координаты начальной точки (ход должен замкнуться).
Вследствие ошибок измерений практические суммы прираще-
ний координат отличаются от нуля на величины fxufy, которые
называют невязками приращений координат:
fx = L Дх; fy = ЕДу.
Абсолютную невязку теодолитного хода ^определяют по формуле
Невязка хода fp является следствием влияния погрешностей,
допущенных при измерении сторон и углов хода.
Относительную невязку хода определяют из отношения невяз-
ки^ к периметру хода Р: fp/P. Относительная невязка хода являет-
125
ся критерием для оценки точности прокладки теодолитного хода и
не должна превышать установленного предела, т. е. fp/P < 1/2000.
Если это условие выполняется, то невязки fxufy распределя-
ются с обратным знаком по всем приращениям координат про-
порционально длинам сторон хода. Сумма исправленных прира-
щений координат должна быть равна нулю.
Этап 5. Вычисление координат точек хода. Координаты то-
чек хода определяют по известным координатам исходной точки
хода и исправленным приращениям координат из выражений
х„ = хл-1 ± &х; уп = у„_| ± Ду.
Контролем вычислений является получение координат ис-
ходной точки.
7.3.	Горизонтальная съемка ситуации местности
Горизонтальную (теодолитную) съемку выполняют от вершин
и сторон теодолитного хода с помощью теодолитов технической
точности. Расстояния измеряют лентой или дальномерами. Тео-
долитную съемку рекомендуется применять для составления пла-
нов застроенной территории масштабов 1 : 2000, 1 : 1000 и 1 : 500.
Приемы и методы теодолитной съемки лежат в основе геодезиче-
ских методов обмеров архитектурных сооружений. Горизонталь-
ная съемка может выполняться от точек геодезического обосно-
вания, полученных другими способами (см. гл. 4).
Съемке подлежат все элементы существующей застройки и
благоустройства, надземных и подземных сетей, природные объ-
екты, выражающиеся в масштабе плана. Отдельно стоящие де-
ревья подлежат съемке независимо от ее масштаба. При съемке
городской территории в масштабах 1 : 500 и 1 : 1000 необходимо
учесть все деревья, диаметр которых свыше 5 см. На территори-
ях городов и поселков не подлежат съемке все временные соору-
жения: ларьки, палатки и т. д.
Съемку ситуации производят следующими способами: методом
перпендикуляров (прямоугольных координат), линейных засечек,
створов, угловых засечек, обхода или обмера, полярных координат.
Выбор способа съемки зависит от масштаба плана, характера мест-
ности, вида и расположения данного объекта относительно точек
и сторон теодолитного хода. Измерение углов выполняют при од-
ном положении круга, расстояния определяют с точностью до 1
см. Данные полевых измерений фиксируют в абрисе — схематиче-
126
ском чертеже, составленном от руки в произвольном масштабе. В
абрисе изображаются точки и стороны теодолитного хода, элемен-
ты сшуации, приводятся результаты измерений, указываются на-
звания улиц, переулков, площадей, номера домов, их этажность,
назначение и материал, из которого построено здание, покрытие
дорог и другие данные, которые должны быть отображены на этом
плане. Абрис является основным документом, по которому в каме-
ральных условиях составляется план.
Способ перпендикуляров (прямоугольных координат) состоит
в измерении на местности длины перпендикуляра, опущенного
из определяемой точки на сторону теодолитного хода, измеряет-
ся также расстояние от точки хода до основания перпендикуля-
ра. Как правило, перпендикуляр строится на глаз, но при этом
его длина не должна превышать 4, 6 и 8 м при съемке в масшта-
бах 1 : 500, 1 : 1000 и 1 : 2000 соответственно. При необходимо-
сти построения перпендикуляров большей длины используют
специальные приборы — экеры. На рис. 7.4 приведен абрис
съемки ситуации способом перпендикуляров.
Рис. 7.4. Абрис съемки ситуа-
ции местности способом пер-
пендикуляров
Рис. 7.5. Абрис съемки си-
туации способом линейной
засечки
127
Способ линейных засечек состоит в измерении расстояний от
точек теодолитного хода (или точек, расположенных на стороне
хода) до определяемых объектов (рис. 7.5). Длина засечки не
должна превышать длины рулетки (ленты). Для контроля при
съемке важных контуров (углы кварталов, опорные здания) де-
лают третью линейную засечку.
Способ створов (рис. 7.6) применяют для съемки точек, рас-
положенных в створе стороны теодолитного хода или сторон
зданий. Этот способ широко используют при внутрикварталь-
ной съемке.
Способ угловых засечек применяют там, где нельзя непосредст-
венно измерить расстояние. Положение точки определяют по
двум углам, измеренным в точках теодолитного хода или в точ-
ках, расположенных на его сторонах (рис. 7.7). Величина угла при
определяемой точке должна быть в пределах 30... 150°.
Способ обхода или обмера применяют при съемке участков
площадной формы, например при
обмере габаритов зданий. Измерения
выполняют выше цокольной линии
фасада, при этом определяют разме-
ры всех архитектурных выступов,
арок, проемов и т. п.
Рис. 7.6. Абрис съемки ситуа-
ции местности способом ство-
ров
Рис. 7.7. Абрис съемки си-
туации способом угловой
засечки
128
В способе полярных координат положение точки определяют
по горизонтальному углу от стороны хода до направления на
точку и по расстоянию от вершины измеренного угла до опреде-
ляемой точки (рис. 7.8).
При применении способов угловой засечки и полярных ко-
ординат измерение углов выполняют при одном положении
круга, расстояния определяют с точностью до 1 см. Контроль
съемки ситуации выполняют выборочно путем повторной съем-
ки одной и той же точки другим способом. При составлении
планов заводских и городских территорий с капитальной за-
стройкой данные измерений, приведенные в абрисе, обрабаты-
ваются на компьютере для получения координат углов капи-
тальных зданий, главных точек сооружений и др.
Составление плана по данным теодолитной съемки начина-
ют с построения на планшете координатной сетки со сторонами
квадратов 10 см. Планшет изготовляют из листов высококачест-
венной фанеры или алюминия размером 60 х 60 см, на которые
наклеивают чертежную бумагу. Координатная сетка строится с
помощью координатографа или специальной линейки Ф.В. Дро-
бышева с точностью до 0,2 мм. На планшете по координатам
наносят пункты государственной геодезической сети, точки тео-
Рис. 7.8. Абрис съемки ситуации способом полярных координат
9-5891
129
долитного хода и координированные точки ситуации местности,
после чего от вершин и сторон теодолитного хода выполняют
построение контуров местности с помощью масштабной линей-
ки и транспортира в соответствии с абрисом съемки. Расхожде-
ние в положении точки, полученной двумя разными способами,
не должно быть более 0,4 мм в масштабе плана.
План оформляют в соответствии с условными знаками, при-
нятыми для данного масштаба съемки.
7.4.	Нивелирование поверхности. Обработка данных
нивелирования поверхности по квадратам
Нивелирование поверхности выполняется для получения круп-
номасштабных топографических планов равнинной местности.
Плановое положение точек определяют путем проложения теодо-
литных ходов, высоты точек — геометрическим нивелированием с
использованием технических нивелиров. Нивелирование поверх-
ности может производиться двумя способами: по квадратам и пу-
тем проложения нивелирных ходов с разбивкой поперечников.
Нивелирование поверхности по квадратам выполняют путем
разбивки на местности с помощью теодолита и мерной ленты
сетки квадратов со стороной 20 м при съемке в масштабах 1 : 500
и 1 : 1000, 40 м и 100 м — при съемке в масштабах 1 : 2000 и
1 :5000 соответственно.
Одновременно с разбивкой сетки квадратов производят съем-
ку ситуации местности и составляют абрис. Для съемки ситуации
применяют те же способы, что и в теодолитной съемке. Кроме
вершин квадратов на местности закрепляют характерные точки
рельефа — плюсовые точки: бровки и дно ямы, основание и вер-
шину холма, точки на линиях водораздела и водослива и др.
Съемочное обоснование создают путем проложения по
внешним сторонам сетки квадратов теодолитных и нивелирных
ходов, которые привязывают к пунктам государственной сети.
Высоты вершин квадратов и плюсовых точек определяют ме-
тодом геометрического нивелирования. При длине стороны
квадрата 50 м и менее с одной станции нивелируют по возмож-
ности все определяемые точки. Расстояние от нивелира до рей-
ки не должно быть более 100... 150 м. При длине стороны квад-
рата 100 м нивелир устанавливают в центре каждого квадрата.
По данным полевых измерений при нивелировании поверх-
ности по квадратам составляют абрис съемки и журнал нивели-
рования. Рассмотрим пример обработки данных измерений.
130
Разбивка сетки квадратов со стороной 10 м выполнена от
стороны теодолитного хода 2— 3 (геодезического обоснования),
от вершины 3. В абрисе обозначены результаты съемки ситуа-
ции местности от сторон и вершин квадратов (рис. 7.9). На
рис. 7.10 приведен журнал нивелирования поверхности по квад-
ратам. Геометрическое нивелирование выполнено с двух стан-
9*
131
на Ст. 1
ул. Садовая
Граница
81.106
2.635
Яги ---83.741
Ст. 2
81.12	81.41	81.55	81.67
2.620	2.330	2.188	2.070
82.04
1.698
82.36
1.381
81.94
1.803
। со Ст. 1
81.45 У V
2.283Л 5
82.20 \ \
1.538 \ \
81.70 \ \
	_____________2.040	\ ,
0.28(Г'^	0.100________4
81.63
2.107
Яги =83.741
высота точки
81.45
со Ст. 2
80.68
J.047
81.04
0.687
2.292^
отсчет по рейке
80.86
0.870
81.08
2.671
Рис. 7.10. Журнал нивелирования
поверхности по квадратам
ций. У вершин квадратов и плюсовых точек (берег озера) подпи-
саны отсчеты по черной стороне рейки (в метрах) и подсчитан-
ные высоты точек. Расчет высот выполнен по горизонту инстру-
мента. Горизонт инструмента на нивелирных станциях 1 и 2
подсчитан по известным высотам точек 2 и 3 геодезического
обоснования:
Яги) = 81,106 + 2,635 = 83,741 м;
Яги2 = 80,33 + 1,4 = 81,73 м.
Высоты вершин квадратов определяют как разность между
горизонтом инструмента на станции и отсчетом по рейке. На-
пример, высота уреза воды в озере (плюсовая точка):
Яуреза воды =	- 2,671 = 81,730 - 2,671 = 79,059 м.
С целью контроля нивелирования для двух вершин квадратов
выполнено нивелирование с двух станций (см. рис. 7.10). Резуль-
таты расчета высот данных точек с двух станций совпадают.
Составление плана по материалам нивелирования поверхно-
сти начинают с нанесения на планшет по координатам пунктов
государственной геодезической сети, точек съемочного обосно-
вания (теодолитно-нивелирных ходов), вершин квадратов, плю-
совых точек и ситуации.
При нивелировании поверхности способом проложения ниве-
лирных ходов с разбивкой поперечников нивелирные ходы про-
кладывают по всем характерным линиям рельефа (водоразделам,
водосливам). Пикеты и поперечники разбивают через 40 м при
съемке в масштабе 1 : 2000 и через 20 м при съемках в масшта-
бах 1 : 1000 и 1 : 500. В местах перегибов скатов обозначают
плюсовые точки. В процессе разбивки пикетов производят
съемку ситуации и составляют абрис. Запись нивелирования ве-
дут в журнале, где отмечают номера пикетов, расстояние плюсо-
вых точек от ближайших пикетов, отсчеты по черной и красной
сторонам реек. По данным нивелирования составляют топогра-
фический план участка местности, продольные и поперечные
профили местности.
Нивелирование поверхности целесообразно выполнять на
участках, где предполагается проведение работ по вертикальной
планировке и благоустройству территории. Например, при ланд-
шафтном проектировании садово-парковой зоны, а также тер-
ритории, окружающей памятник архитектуры.
133
Рисовка рельефа на планах. Проведение горизонталей на пла-
не (рисовку рельефа) выполняют путем интерполирования. При
1рафическом способе интерполирования на миллиметровой бу-
маге или на кальке через равные интервалы проводят параллель-
ные линии, изображающие горизонтали (рис. 7.11). Интервал ме-
жду линиями принимают равным 0,5 или 1 см в зависимости от
масштаба плана, крутизны склонов и высот точек на участке
съемки. Высоты горизонталей должны быть кратны высоте сече-
ния рельефа. Например, на рис. 7.11 подписаны высоты горизон-
талей, кратные 0,5 м — высоте сечения рельефа данного плана.
По данным нивелирования поверхности максимальная высота
точки на участке съемки — 82,81 м, минимальная — 79,06, соот-
ветственно максимальная и минимальная высоты горизонталей
на миллиметровке — 79 и 83 м. С помощью циркуля-измерителя
с плана на миллиметровую бумагу переносят расстояния между
соседними точками, причем точки откладывают в соответствии с
их высотами. После этого по миллиметровой бумаге определяют
точки пересечения склонов с горизонталями, а затем эти точки
пересечения обозначают на плане. В рассматриваемом примере
на склонах между точками с высотами 81,08 м и 80,12 м, 80,86 м
и 80,33 м определены места прохождения горизонталей: на первом
из указанных склонов — 80,5 м и 81 м, на втором — 80,5 м.
Интерполирование выполняют между соседними точками,
высоты которых известны: по всем сторонам квадратов, а также
по одной из диагоналей каждого квадрата. При этом из двух
диагоналей надо выбрать ту, которая соответствует большему
превышению между точками. В том случае, когда на стороне
квадрата или внутри его имеется плюсовая точка, интерполиро-
вание выполняется между этой точкой и ближайшими вершина-
ми квадратов.
---------------------------------------------------------------------------- 79.5
---------------------------------------------------------- 79
Рис. 7.11. Графический способ интерполирования
134
80.68
81.04
81.08
80.86
Рис. 7.12. Пример проведения горизонталей на плане
При наличии достаточного опыта интерполирование выпол-
няют «на глаз». Возможно также проводить горизонтали, приме-
няя аналитический способ интеполяции, при котором склоны
разбивают на отрезки, пропорциональные разностям высот то-
чек. После интерполирования все точки с одинаковыми высота-
ми соединяют плавными кривыми линиями, учитывая при этом
начертание линий водоразделов и водосливов. В нескольких
местах плана подписывают высоты горизонталей, причем под-
пись помещают в разрыве линии горизонтали так, чтобы верх
цифры был направлен в сторону повышения местности, а осно-
вание — в сторону понижения ее. В местах изгиба горизонталей
ставят берг-штрихи. На рис. 7.12 приведен пример проведения
горизонталей на плане. Оформление плана выполняют в соот-
ветствии с топографическими условными знаками.
7.5.	Тахеометрическая съемка местности
Тахеометрическая съемка (тахеометрия — быстрое измере-
ние) выполняется с помощью тахеометров и является в настоя-
щее время самым распространенным видом съемки незастроен-
ных территорий, участков архитектурных ансамблей, а также уз-
ких полос местности при изысканиях под проектирование и
строительство автомобильных и железных дорог, трубопроводов,
каналов и т. д. Внедрение в производство тахеометров-автома-
тов существенно сокращает сроки проведения съемки и повы-
шает качество работ. Применение тахеометров-автоматов позво-
ляет получить цифровую модель местности — основу для систем
автоматизированного проектирования. Приемы и методы тахео-
метрической съемки применяют также при обмерах архитектур-
135
ных сооружений. В процессе тахеометрической съемки ситуа-
цию и рельеф снимают одновременно, план местности состав-
ляют в камеральных условиях.
Тахеометры предназначены для измерения горизонтальных и
вертикальных углов, расстояний и превышений.
Съемочным обоснованием тахеометрической съемки служит
теодолитно-нивелирный ход, а также тахеометрический ход. Эти
ходы должны быть привязаны к пунктам государственной геодези-
ческой сети. В тахеометрических ходах с помощью теодолита или
тахеометра-автомата определяются углы, линии и превышения.
При работе с теодолитом расхождения расстояний, измеренных
нитяным дальномером между станциями хода в прямом и обрат-
ном направлениях, не должны превышать 1/300 (при измерении
расстояний нитяным дальномером). Горизонтальные и вертикаль-
ные углы хода измеряют при двух положениях вертикального кру-
га — КП и КЛ. Расхождение значений углов не должно превышать
двойной точности отсчетного устройства теодолита.
Координаты вершин тахеометрического хода вычисляют так
же, как в теодолитном ходе; высоты точек определяют методом
тригонометрического нивелирования.
При работе с теодолитом расхождение значений превыше-
ний, полученных в прямом и обратном направлениях, не долж-
ны быть более 4 см на 100 м.
Требования, предъявляемые к тахеометрическим ходам, при-
ведены в табл. 7.4.
Таблица 7.4. Тахеометрические ходы
Масштаб съемки	Максимальные значения		
	длины хода, м	длины сторон, м	числа сторон в ходе
1:5000	1200	300	6
1:2000	600	200	5
1: 1000	300	150	3
1:500	200	100	2
Допустимую угловую невязку тахеометрического хода опре-
деляют по той же формуле, что и для теодолитного хода.
Допустимую невязку в периметре хода вычисляют по формуле
fs доп S/T-Jn,
где 5 —длина хода, м; 1/Г — относительная ошибка измерения
сторон; п — число сторон в ходе.
136
Таблица 7.5. Журнал тахеометрической съемки, ст. 4 Н = 79,85 м, ориентирование на ст. 1 (горизонтальный круг 0W)
/ = 1,40 м, КД = 2’42', КП = -2°44', МО = + 1'. Измерения выполнены при круге лево
№№ точек	Отсчеты			Угол наклона	Высота визирования V	Горизонталь- ные расстоя- ния, м	й1, м	Превыше- ние й, м	Отметки Я,м	Примечание
	по рейке в м	по гори- зонтальному кругу	по вертикаль- ному кругу							
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	10,0	5О°5О'	0°16’	0°17'	/	10,0		0,05	79,90	Ручей
2	16,9	19°25'	1°55'	1°56'	/	16,9		0,57	80,42	Ручей, тропа
3	12,4	340°02*	4°08'	4°09'	/	12,4		0,90	80,75	Тропа
4	25,1	355°15'	2°50'	2°5Г	/	25,1		1,25	81,10	
5	35,9	5°00'	2°27'	2°28'	/	35,9		1,55	81,40	Забор
6	28,0	18°50'	2°40'	2°41'	/	28,0		1,31	81,16	
7	36,5	40°23'	2°26*	2°27'	/	36,5		1,56	81,41	
8	43,6	53°24'	2°35'	2°36'	1,60	43,6	1,98	1,78	81,63	
9	36,5	66°07'	2°28'	2°29'	/	36,5		1,58	81,43	Тропа
10	23,2	48°00'	2°19'	2°20'	/	23,2		0,95	80,80	»
11	20,2	80°56'	0°52'	0°53'	/	20,2		0,31	80,16	Граница леса
12	32,5	86°30'	1°08'	1°09'	/	32,5		0,65	80,50	Тоже
13	27,2	101°12,5'	—1°42'	- 1°4Г	/	27,2		-0,80	79,05	Ручей, берег озера
14	14,7	93°05'	—2°02'	- 2°0Г	/	14,7		’0,52	79,33	Ручей
15	10,7	191°30'	—4°14’	- 4°13'	/	10,7		’0,79	79,06	Берег озера
Допустимую невязку превышения для ходов тригонометри-
ческого нивелирования при измерениях теодолитом определяют
из выражения
fh доп 0,20 м yf~S,
где S — длина хода, км.
Съемку ситуации и рельефа выполняют с точек хода, где ус-
тановлен теодолит. Вокруг точки хода — станции — намечают
характерные точки рельефа и ситуации, на которых последова-
тельно устанавливают рейку. Такие точки называют пикетами
или реечными точками, они не закрепляются на местности. Пи-
кеты должны быть расположены таким образом, чтобы в даль-
нейшем, после определения их планового положения и высоты,
можно было составить топографический план.
Среднее расстояние между соседними пикетами зависит от
масштаба съемки и соответственно равно: Юм — для масштаба
1: 500; 20 м — для 1: 1000; 5м — для 1 : 2000 и 100 м — для мас-
штаба 1: 5000. Количество пикетов на станции зависит от мас-
штаба съемки, характера рельефа и особенностей ситуации. Рас-
стояния от прибора до рейки не должны превышать: 60 м при
масштабе плана 1 : 500, 80 м при масштабе 1 : 1000, 100 м при
масштабе 1 : 2000 и 150 м при масштабе 1 : 5000. При определе-
нии нечетких контуров и при съемке рельефа эти расстояния
допускается увеличивать в 1,5 раза.
Наблюдение пикетов выполняют при одном положении вер-
тикального круга теодолита, как правило, при КЛ.
Плановое положение пикетов определяют способом поляр-
ных координат: по горизонтальному углу от исходного направ-
ления (направление ориентирования) и расстоянию от инстру-
мента до рейки. Высоты пикетов определяют тригонометриче-
ским нивелированием.
Для выполнения съемок теодолит устанавливают на станции
и приводят его в рабочее положение. Нулевой штрих лимба го-
ризонтального круга ориентируют по исходному направле-
нию — на одну из соседних точек хода. Для этого при закреп-
ленном положении лимба вращением алидады горизонтального
круга устанавливают отсчет 0°00', алидаду закрепляют; ослабив
закрепительный винт лимба, наводят трубу на соседнюю точку
хода и закрепляют лимб. Таким образом, при нулевом отсчете
по горизонтальному кругу зрительная труба наведена на сосед-
нюю точку хода. Далее в процессе измерений горизонтальных
углов наведение зрительной трубы на пикеты выполняют путем
138
вращения алидады горизонтального круга при закрепленном
лимбе. Полученные значения отсчетов по горизонтальному кру-
гу равны горизонтальным углам, составленным направлением
на соседнюю точку хода с направлениями на пикеты.
Место нуля вертикального круга измеряют наблюдениями на
2—3 точки, расхождение значений не должно превышать 1 мин.
Высоту инструмента на станции измеряют с точностью до 1 см.
При визировании на пикеты средний штрих сетки нитей
зрительной трубы наводят на высоту инструмента /, отмеченную
на рейке, и определяют отсчеты по горизонтальному и верти-
кальному кругам. В том случае, если труба наведена на другую
высоту на рейке — V, последняя должна быть занесена в соот-
ветствующую графу журнала. Все результаты измерений записы-
вают в журнал (табл. 7.5). Одновременно с ведением журнала
составляется абрис съемки (рис. 7.13), в котором схематично
указано расположение станций, пикетов, обозначены характер-
ные линии рельефа, направления скатов (стрелками), показано
примерное расположение горизонталей. Ситуация на абрисе
изображается условными знаками или надписями.
После наблюдения 15...20 пикетов и по окончании работы на
станции проверяют ориентирование лимба горизонтального
круга путем визирования на точку хода, по направлению кото-
рой было выполнено первоначальное ориентирование. Отклоне-
ние от нулевого отсчета не должно быть более 1',5.
Составление плана по данным тахеометрической съемки. По
данным измерений вычисляют и записывают в журнале углы на-
клона, горизонтальные проложения d и превышения Л. Расчеты
выполняют с помощью компьютера, калькулятора или тахеомет-
рических таблиц. Высоты пикетов вычисляют с точностью до
0,1 м (табл. 7.5). Углы наклона v (графа 5) подсчитывают с уче-
том МО вертикального круга. Превышения вычисляют по фор-
муле тригонометрического нивелирования (см. гл. 6).
При наведении зрительной трубы на высоту визирования V
необходимо учитывать разность значений высоты инструмента
на станции i и высоты визирования V: вычисленное значение Л'
отличается от превышения h на величину i — V.
Горизонтальные расстояния d вычисляются, если v > 3°.
Составление плана выполняют на планшете. Строится коор-
динатная сетка, наносятся по координатам х, у точки геодезиче-
ского обоснования — станции тахеометрической съемки. Пике-
ты наносят на план с помощью транспортира и масштабной ли-
нейки: откладывают горизонтальные углы и горизонтальные
139
На Ст. II
Рис. 7.13. Абрис тахеометрической съемки
проложения. Транспортир прикладывают центром к точке гео-
дезического обоснования на плане (рис. 7.14), нулевой отсчет
совмещают с направлением ориентирования теодолита на дан-
ной станции и по часовой стрелке откладывают величину гори-
зонтального угла (графа 3 журнала). Проводят направление (луч)
на данный пикет, на котором в соответствии с масштабом плана
откладывают величину горизонтального проложения, подписы-
вают высоту. Путем интерполяции между пикетами проводят го-
ризонтали. Ситуацию изображают условными знаками.
140
Особенности съемки местности с
использованием электронных тахео-
метров. В настоящее время в тахео-
метрической съемке успешно при-
меняют электронные тахеометры-ав-
томаты: ТаЗМ и ЗТа5 (Россия), SET
600 и SET411 (OR, Япония), ТС 500
(фирмы «Лейка») и др.
Электронные тахеометры совме-
щают функции точного электронно-
го теодолита, светодальномера и
компьютера, управление которым
осуществляется с помощью клавиш
и дисплея. Результаты измерений
выводятся на дисплей. На опреде-
ляемой точке (пикете) устанавлива-
I
Рис. 7.14. Нанесение реечных
точек на плане
ется специальная вешка с отражателем, состоящим из одной
или нескольких призм. От количества призм зависит дальность
линейных измерений.
Важным преимуществом электронных тахеометров ряда
фирм является возможность производить измерения не только
на призменные отражатели, но и на небольшие самоклеящиеся
рефлекторные пленки (марки), что упрощает работу, когда не-
возможно поставить веху с отражателем непосредственно на на-
блюдаемую точку, например на угол здания. Самоклеящиеся ви-
зирные марки удобны также и в тех случаях, когда требуется
проводить многократные повторные измерения на те же точки,
например, при определении деформации объекта.
Последним существенным достижением в конструкции
электронных тахеометров является возможность измерений без
отражателей, используя отражательные свойства самого предме-
та. В этом случае измерения может выполнять один человек, что
значительно сокращает сроки проведения работ. Технология
безотражательной тахеометрической съемки по существу являет-
ся сканированием местности: производятся измерения множест-
ва точек, по которым можно составить цифровую модель мест-
ности и затем трансформировать ее для получения информации
в различном отображении — в виде традиционных «бумажных»
карт и планов, ЗО-моделей и пр.
В зависимости от объема внутренней памяти прибора регист-
рируются данные измерений определенного количества пикетов.
Электронные тахеометры оснащены набором универсальных
141
Рис. 7.15. Тахеометр электрон-
ный ЗТа5РМ
прикладных программ, что дает воз-
можность обрабатывать данные изме-
рений непосредственно в полевых ус-
ловиях. При этом используют поле-
вые компьютеры, предназначенные
для решения следующих задач: управ-
ления приборами; накопления поле-
вых данных; производства необходи-
мых вычислений в полевых условиях.
В настоящее время выпускают
полностью роботизированные стан-
ции с дистанционным управлением,
а также с системой автоматического
слежения за целью и набором универ-
сальных полевых программ (Robotic
фирмы «Тримбл»).
Электронные тахеометры ЗТа5
(рис. 7.15) применяют для выполне-
ния крупномасштабных топографи-
ческих съемок при изысканиях под
строительство линейных сооруже-
ний, при производстве разбивочных
работ на стройплощадке и т. д. Программное обеспечение тахео-
метра позволяет производить измерения полярных и прямо-
угольных координат земельного участка, определить недоступ-
ное расстояние и высоту сооружения. Результаты измерений мо-
гут быть записаны в карту памяти PCMCIA и переданы в персо-
нальный компьютер IBM PC для последующей обработки.
Технические характеристики некоторых электронных тахео-
метров приведены в табл. 7.6.
7.6.	Цифровая топографическая съемка местности
с использованием спутниковой технологии
Данная технология топографической съемки местности ба-
зируется на использовании новейших достижений в области
спутниковых радионавигационных систем: ГЛОНАСС (Россия)
и НАВСТАР (США). Первые работы в России в этом направле-
нии еще только начинаются, но они весьма перспективны.
Цифровой план можно создать непосредственно в полевых ус-
ловиях в режиме реального времени. Плановое и высотное по-
142
Таблица 7.6. Технические характеристики электронных тахеометров
Параметры	Модель						
	ЗТа5, Россия	ТС-400, Leisia	ТС-600, Leisia	Trimble 5605, Геодиметр систем	SET 4110, «Сокиа»	SET 600, «Сокиа»	NPL-332, «Никон»
Точность угловых измерений, с	5	10	5	5	5	6	5
Точность имерения расстояний, мм	±(5 + 3Dkm)	±(5 + 5Dkm)	±(3 + 5Dkm)	±(5 + 3Dkm)	±(5 + 3Dkm)	±(3 + 2DKM)	±(5 + 3Dkm)
Кратность увели- чения зрительной трубы	30	30	30	26	30	26	26
Измеряемое рас- стояние при отра- жателе с одной призмой,м	До 800	До 700	До 1100	До 1200	До 4000	До 1600	До 5000
Измеряемое рас- стояние без отра- жателя, м	—	—	—	До 600 м	2...100	—	До 200
Внутренняя память для записи дан- ных	1 мБ	На 2000 точек	На 2000 точек	> 4 мБ (клавиа- тура Цейс) или 1000... 10 000 то- чек (клавиатура Geodimeter)	На 3000 точек	На 2000 точек	На 10 000 то- чек
ложение пикетов определяют с точностью до 2...3 см с помощью
высокотехнологичного оборудования, принимающего сигналы с
искусственных спутников Земли.
Различают следующие режимы съемки:
•	дифференциальный;
•	статический (с последующей обработкой результатов изме-
рений — постобработкой);
•	кинематический (с постобработкой);
•	кинематический RTK (в режиме реального времени).
Статический режим является наиболее точным и применяет-
ся, как правило, при создании или обновлении опорных геоде-
зических сетей.
Полевой комплект для съемки состоит из оборудования, раз-
мещаемого на базовой станции, и из переносного комплекта (или
нескольких комплектов). В качестве базовой станции может быть
использован пункт государственной геодезической сети или дру-
гая точка, координаты которой известны с высокой степенью
точности. На базовой станции размещается приемная аппаратура
(приемник). С помощью спутниковой антенны принимаются
сигналы с искусственных спутников Земли навигационной систе-
мы НАВСТАР и(или) ГЛОНАСС. Спутниковый приемник обра-
батывает сигнал, принятый антенной, и с помощью передающего
модема транслирует данные в эфир. Центрование прибора над
точкой выполняется с помощью оптического отвеса. Высота ан-
тенны измеряется секционной рейкой дважды, допустимое расхо-
ждение результатов измерений — не более 2 мм.
Переносной комплект состоит из спутниковой антенны,
приемника, принимающего модема и управляется многофунк-
циональным контроллером-накопителем. Все это оборудование
при транспортировке размешается в рюкзаке. На определяемых
точках (пикетах) последовательно устанавливается спутниковая
антенна, закрепляемая на вехе с круглым уровнем. Измеряется
разность фаз от двух приемников, находящихся в зоне радиови-
димости как минимум четырех спутников, что позволяет вычис-
лить разность координат базовой и определяемой точек. Испол-
нитель сохраняет полученные данные в контроллере (накопите-
ле информации), где фиксирует описание пикета: номер, код
объекта, сведения о последовательности соединения с другими
пикетами и пр. Наблюдения на базовой станции и определяе-
мой точке осуществляются одновременно в течение 2...5 с.
144
В настоящее время количество и траектории палета искусст-
венных спутников Земли (НИСЗ) обеспечивают 100 %-й охват
видимостью как минимум четырех спутников с любой точки по-
верхности Земли. Приемники спутниковых радионавигацион-
ных систем одновременно следят за сигналами нескольких спут-
ников (до 12 и более). Такая аппаратура выпускается рядом
фирм США, Швейцарии и других стран.
Основными источниками погрешностей измерений являют-
ся радиопомехи случайного характера. Наиболее эффективный
способ снижения их влияния — использование двухчастотных
приемников вместо одночастотных.
Точность определения координат и высот пикетов зависит от
применяемой технологии съемки. При статической съемке по-
грешность определения точки равна 5 мм + 0,5 мм/км (в плане) и
55 мм + 2 мм/км (по высоте). Подразумевается, что на всех пунк-
тах непрерывно отслеживаются минимум пять спутников при из-
мерениях на двух частотах. При съемке в режиме реального времени
(RTK) погрешность определения положения точки равна 10 мм +
+ 1 мм/км (в плане) и 20 мм + 2 мм/км (по высоте).
Все характеристики точности зависят от количества видимых
спутников, препятствий, длины базовой линии, точности базо-
вой станции и т. д.
Спутниковые технологии имеют ограничения при съемке на
застроенной и залесенной территориях. Например, нельзя уста-
новить антенну в угол здания, т. е. измерить координаты этой
точки. В таких случаях рекомендуется сочетать спутниковые
технологии с традиционными топографическими съемками, при
этом наиболее эффективным представляется использование та-
хеометрической съемки и электронных тахеометров-автоматов.
Применение спутниковых технологий в геодезическом произ-
водстве экономически выгодно, так как производительность труда
по сравнению с традиционными методами повышается в 10... 15
раз, обеспечивается высокая точность полученных результатов.
Аппаратура может функционировать в трудных физико-географи-
ческих условиях, днем и ночью, при отсутствии видимости между
пунктами. Диапазон температуры воздуха —40° С... + 70°С.
Одним из главных достоинств цифровой технологии съемки
состоит в том, что существенно облегчается процесс передачи
данных в ГИС и САПР.
В настоящее время спутниковые технологии применяют
главным образом при топографической съемке, построении и
обновлении опорных геодезических сетей и производстве инже-
нерных изысканий.
10-5891
145
В Московском государственном университете геодезии и
картографии (МГУГК) разработана концепция реконструкции
опорных геодезических сетей крупных городов России на осно-
ве спутниковых методов. Данная концепция была проверена
при реконструкции Московской городской опорной геодезиче-
ской сети. Были выполнены палевые спутниковые измерения на
222 пунктах сети. Применялись спутниковые приемники кон-
церна «Лейка» (Швейцария) WILD GPS SYSTEM-200 и Leica
GPS SYSTEM-300. Работы велись в статическом режиме. Обоб-
щенная оценка качества спутниковых измерений характеризует-
ся средней квадратической погрешностью порядка 6 мм и отно-
сительной ошибкой 1/2 000 000 при среднем расстоянии между
пунктами 13 км. Результаты измерений контролировались ис-
пользованием разных типов приемников, повторными измере-
ниями. Кроме того, три базовые линии были измерены высоко-
точными светодальномерами.
Палевые работы проведены в короткие сроки и с высокой
точностью в сложных городских условиях. Полученная база гео-
дезических данных позволяет качественно проводить в городе
все виды геодезических измерений и служит основой для разно-
го рода исследований, в том числе опасных деформационных
процессов на территории г. Москвы.
Только благодаря использованию новейшей спутниковой
технологии стало возможным создание единой высокоточной
геодезической сети, необходимой для решения новых задач:
•	создания и ведения высокоточного городского кадастра
(учета и оценки земельных участков);
•	разработки ГИС;
•	выделения и продажи земельных участков в пределах горо-
да и его окрестностей.
Глава 8
ФОТОТОПОГРАФИЧЕСКИЕ СЪЕМКИ
8.1.	Общие сведения о фототопографических съемках
Фототопографические методы съемки основаны на измерении
объектов и рельефа местности по фотографическим изображениям.
Для получения карт и планов выполняют фотографирование
территории с помощью высокоточных (прецизионных) фотокамер.
Фотографирование может осуществляться с борта самолета — аэ-
рофотосъемка, а также с помощью фотокамеры, установленной на
космическом аппарате, — космическая съемка. Кроме того, в гор-
ных и предгорных районах проводится наземная фототопографи-
ческая (фототеодолитная) съемка, когда фотографирование выпол-
няется на поверхности земли. Аэрофототопографическая съемка
является главным видом государственного картографирования.
По сравнению с наземными съемками фототопографические
методы имеют несомненные преимущества, а именно:
•	трудоемкие полевые геодезические работы на местности
заменяются камеральными работами по измерению фотографи-
ческих изображений;
•	обеспечиваются высокие точность и производительность
работ, что обусловлено применением прецизионного оборудова-
ния и ЭВМ;
•	гарантируются полная объективность и достоверность ре-
зультатов измерений, так как изображения объектов получают
фотографическим способом;
•	открывается возможность картографирования труднодос-
тупных территорий;
•	появляется возможность получения информации о местно-
сти и происходящих на ней явлений в короткие сроки.
Если сфотографировать местность с двух точек, расположен-
ных друг от друга на определенном расстоянии, называемом ба-
зисом фотографирования В, получим стереоскопическую пару
снимков (рис. 8.1). При рассматривании стереопары снимков
(левым глазом — левого снимка, а правым глазом — правого),
можно увидеть объемное изображение или стереоскопическую
модель местности. Это явление называется стереоэффектом,
оно обусловлено особенностями физиологического зрения че-
ловека: двумя глазами видим объемное изображение предме-
10*
147
Рис. 8.1. Стереоскопическая
пара аэрофотоснимков
тов. При фотографировании длина
базиса намного больше глазного ба-
зиса, поэтому стереомодель местно-
сти утрирована, неровности выступа-
ют резче. Стереомодель местности из-
меряют с помощью высокоточных
приборов для получения пространст-
венных координат и высот точек. Из-
мерение фотографического изображе-
ния для определения формы, размеров
и пространственного положения объ-
ектов называется фотограмметрией (от
1реч. photos — свет, gramma — запись,
metreo — измеряю). Фотограмметрия
позволяет проводить: прецизионную
фотосъемку (аэрокосмическую и на-
земную); измерение и преобразование фотоизображений; интер-
претацию информации, полученной со снимков, для использо-
вания в различных направлениях.
Исследования местности по материалам аэрокосмических
съемок проводят для решения многих проблем народного хозяй-
ства и обороны страны и называются дистанционным зондирова-
нием Земли (ДЗЗ). По данным ДЗЗ осуществляют контроль за
состоянием окружающей среды, прогнозирование природных и
антропогенных явлений и т. д.
Аэрокосмические съемки в настоящее время получают все
большее развитие, что обусловлено необходимостью иметь наи-
более полную, достоверную и новейшую информацию о терри-
ториях (регион, город, административный округ). Именно аэро-
космические съемки служат основой для создания топографиче-
ских и электронных карт и планов, цифровых моделей местно-
сти и рельефа, фотопланов и фотокарт, ортофотопланов и орто-
фотокарт, ГИС, земельного и градостроительного кадастров.
При аэрофототопографической съемке выполняется следую-
щий комплекс работ:
•	создание опорной геодезической сети;
•	фотографирование местности;
•	сгущение опорной геодезической сети методами фототри-
ангуляции;
•	трансформирование снимков;
•	дешифрование снимков;
•	фотограмметрическая обработка снимков.
148
8.2.	Аэрофотосъемка местности
Виды аэрофотосъемок. Фотографирование местности произ-
водят, как правило, с борта самолета, специально оборудован-
ного для производства аэрофотосъемки, используя аэрофотоап-
параты (АФА), позволяющие получить снимки местности, отли-
чающиеся высокой измерительной точностью. В момент экспо-
зиции АФА испытывает различные перемещения и подвергается
действию вибрации. Высота и скорость палета, интервал време-
ни между экспозициями и другие параметры съемки должны
быть строго выдержаны.
Для создания топографических карг и планов масштабов 1:500—
1 : 25 000 аэрофотосъемку выполняют в масштабах 1 : 1700 —
1:35 000, используя черно-белую, цветную и спектрозональную
пленки. Выполняют также радиолокационную съемку, которая на-
ходит все большее применение при картографировании местности.
В зависимости от положения оптической оси АФА аэрофо-
тосъемка может быть плановой и перспективной. Съемку назы-
вают плановой, если отклонение оптической оси АФА от верти-
кали не превышает 3°. При перспективной съемке оптическая
ось АФА устанавливается на заданный угол относительно верти-
кали. При картографировании местности наибольшее примене-
ние имеет плановая съемка.
Аэрофотосъемку узкой полосы местности производят одним
маршрутом, такую съемку называют маршрутной. Этот вид
съемки применяют при проектировании и строительстве линей-
ных сооружений: дорог, трубопроводов, каналов и т. д. При кар-
тографировании местности применяют многомаршрутную или
площадную съемку. При этом самолет летит по параллельным
маршрутам, а экспонирование выполняется так, чтобы обеспе-
чить продольное перекрытие снимков (вдоль маршрута) порядка
60...65 % и поперечное перекрытие снимков (между маршрута-
ми) порядка 30...40 % (рис. 8.2). В результате продольного пере-
крытия на соседних снимках изображается одна и та же мест-
ность, т. е. составляется стереопара снимков, что позволяет по-
лучить пространственное положение любой точки местности.
Аэрофотоснимок и элементы его ориентирования. Фотоснимок
является изображением объекта в центральной проекции. Центр
проекции снимка — точка S — оптический центр объектива фо-
токамеры (рис. 8.3). Основание перпендикуляра, опущенного из
центра проекции точки S на плоскость снимка — точка О — на-
зывается главной точкой снимка. Эта точка должна находиться
149
60—65%
Рис. 8.2. Схема маршрутной аэрофотосъемки
на пересечении прямых, соединяющих противоположные коор-
динатные метки, имеющиеся на каждом аэрофотоснимке. Пер-
пендикуляр SO — фокусное расстояние объектива АФА. Коор-
динаты главной точки снимка и фокусное расстояние определя-
ют положение снимка относительно центра проекции — точки S —
и называются элементами внутреннего ориентирования аэрофо-
тоснимка (рис. 8.4). Положение аэрофотоснимка в пространстве
определяется элементами внешнего ориентирования снимка
(рис. 8.5): координатами х$, ys, Zs точки S и углами а, со, ае по-
ворота снимка относительно пространственной системы коор-
динат. Угол а составлен проекцией оптической оси фотокамеры
на плоскость XZ с направлением отвесной линии; со — попереч-
Рис. 8.3. Масштаб аэрофото-
снимка
Рис. 8.4. Элементы внутрен-
него ориентирования аэрофо-
тоснимка
150
ный угол наклона снимка, составленный оптической осью с
плоскостью AZ; ае — угол поворота снимка в своей плоскости.
Итак, аэрофотоснимок имеет девять элементов ориентиро-
вания: три элемента внутреннего ориентирования и шесть эле-
ментов внешнего. Элементы внутреннего ориентирования из-
вестны по результатам исследований и юстировки АФА. Эле-
менты внешнего ориентирования х$, ys, Zs определяются в по-
лете с применением радиогеодезических систем, с помощью
радиовысотомера и статоскопа.
Угловые элементы внешнего ориентирования снимка обыч-
но неизвестны.
Через элементы ориентирования снимка устанавливают мате-
матические зависимости между координатами х, у точки снимка
151
и координатами X, Y, Z этой точки на местности. Если оптиче-
ская ось АФА отвесна, а местность горизонтальна, масштаб аэро-
снимка 1 : т равен отношению f/H, где/— фокусное расстояние
объектива АФА; Н — высота полета (см. рис. 8.3). Такой снимок
называется горизонтальным, по нему можно выполнять измере-
ния расстояний, углов и площадей. Местность редко бывает го-
ризонтальной, поэтому на снимке возникают искажения из-за
рельефа, а также вследствие отклонения оптической оси фотока-
меры от отвесного положения. Эти искажения необходимо устра-
нить в процессе обработки материалов аэрофотосъемки.
Планово-высотное обоснование аэрофотосъемки. Для обра-
ботки снимков в процессе составления топографической карты
(плана) необходимо иметь геодезическое обоснование. Государ-
ственная геодезическая сеть сгущается путем определения про-
странственного положения точек, которые легко опознаются
как на местности, так и на снимке. Такие точки называются
опознаками. При этом стремятся свести к минимуму число опо-
знаков, координаты и высоты которых получают в полевых ус-
ловиях с помощью геодезических измерений. Плановое и вы-
сотное положение большинства опознаков определяют каме-
рально, путем развития сетей фототриангуляции. Методы ана-
литической фототриангуляции основаны на математически
строгой теории, устанавливающей зависимости между простран-
ственными координатами точки объекта и координатами изо-
бражений этой точки на левом и правом снимках стереопары.
При этом учитывают влияние всех источников погрешностей.
На фотограмметрических приборах измеряют стереопары сним-
ков, определяют координаты изображений опорных точек и то-
чек сгущения сети. Данные измерений снимков, а также значе-
ния пространственных координат опознаков служат основой д ля
уравнивания сетей фототриангуляции. Сети аналитической фо-
тотриангуляции уравнивают с использованием ЭВМ большой
мощности.
Для измерения стереомодели снимки располагают в соответ-
ствии со значениями элементов внутреннего и внешнего ориен-
тирования, при этом восстанавливается связка проектирующих
лучей, существовавшая в момент фотографирования. Координа-
ты точки М объекта, изобразившейся на двух снимках, можно
определить, если измерить координаты х(, и х2, Ут. точек т\ и
т? — изображений точки М на левом и правом снимках соот-
ветственно (см. рис. 8.1).
152
Фототрансформирование аэрофотоснимка. Как отмечалось
выше, на аэрофотоснимке местности возникают искажения. Фо-
тотрансформирование имеет целью устранить эти погрешности и
максимально приблизить изображение на снимке к ортогональ-
ной проекции плана или карты. Фототрансформирование выпол-
няют на фототрансформаторах. Для трансформирования необхо-
димо иметь пять опорных точек на каждом снимке. Из централь-
ных частей трансформированных снимков составляют фотоплан
местности, на котором обозначают контуры объектов местности,
ситуацию показывают условными знаками. Фотоплан используют
наряду с обычными чертежными планами и картами.
В настоящее время метод фототрансформирования чаще за-
меняют более прогрессивным методом ортофототрансформиро-
вания, при котором фотографическое изображение преобразуется
из центральной проекции в ортогональную. В пространстве сте-
реомодели по заданному маршруту с определенной скоростью пе-
ремещается марочка. Оператор, наблюдая стереомодель, подни-
мает или опускает марочку в зависимости от рельефа так, чтобы
марочка касалась поверхности. Движение марочки согласуется с
движением щели, перемещающейся над негативом и экспони-
рующей на чистую фотопластинку малые участки стереомодели.
Точность ортофототрансформирования зависит главным об-
разом от размера щели (ширина 0,5... 1 мм, длина 4...6 мм). Ор-
тофототрансформирование выполняют с помощью ортофо-
тотрансформаторов или на универсальных фотограмметриче-
ских приборах, оборудованных ортофотоприставками. Кроме
того, оргофотопланы могут быть получены на основании циф-
ровой модели рельефа.
Оргофотоплан совмещает в себе богатые изобразительные
качества фотографического изображения и точность ортого-
нального чертежа.
Дешифрование аэрофотоснимков. Дешифрование заключается
в распознавании объектов по их изображению на снимке, а так-
же в определении качественных и количественных характери-
стик этих объектов. Различают полевое и камеральное дешифро-
вание. При дешифровании в камеральных условиях применяют
специальные приборы для наблюдения стереомоделей, напри-
мер зеркальные стереоскопы (рис. 8.6). Значительный объем де-
шифрования выполняется камерально. Как правило, на снимках
легко визуально дешифровать растительность, водные поверхно-
сти, населенные пункты, дорожную сеть. В полевых условиях
дешифруются объекты, которые не опознаются или вообще не
153
Рис. 8.6. Зеркальный стереоскоп
изображены на снимке. Некоторые элементы, например назва-
ния населенных пунктов, рек, глубину водоемов, невозможно
определить по снимку.
Для повышения качества дешифрования выполняют спек-
трозональную и цветную съемки. Так, на снимках в инфракрас-
ной зоне спектра намного лучше дешифровать водные поверх-
ности, заболоченные участки, растительность.
Кроме того, разработаны методы получения псевдоцветного
изображения на основании выделения градации серого панхро-
матического снимка, что позволяет повысить дешифровочные
свойства снимка.
В общем комплексе фототопографических работ дешифрова-
ние занимает важное место: от точности и полноты дешифрова-
ния во многом зависит качество составления планов и карт.
В настоящее время составление топографических карт и планов
выполняется аналоговым, аналитическим и цифровым способами.
8.3.	Составление топографических карт и планов
на универсальных стереофотограмметрических приборах
Аналоговый способ обработки стереопар снимков основан
на использовании универсальных фотограмметрических прибо-
ров, на которых осуществляется преобразование изображения из
центральной проекции на снимке в ортогональную проекцию
плана (карты) местности. Широко используют универсальные
154
фотограмметрические приборы отечественного производства:
стереопроектор СПР-3, стереограф СД-3, а также приборы зару-
бежных фирм: топокарт, стереометрограф (Цейс) и др.
В настоящее время аналоговый способ заменяют более прогрес-
сивными способами: аналитическим и в особенности цифровым.
Универсальные стереоприборы предназначены для составле-
ния карт и планов, а также для сгущения опорной геодезиче-
ской сети и построения цифровой модели рельефа местности
(ЦМР). Универсальные стереоприборы применяют также для
обработки стереопар снимков с целью создания обмерных чер-
тежей фасадов и интерьеров зданий.
Универсальный прибор представляет собой массивную ста-
нину, на которой размещаются наблюдательная система, проек-
тирующие камеры, система линеек, рычагов, кареток, коррекци-
онные механизмы. Чертежный стол (координатограф) может
быть совмещен с прибором или располагаться на отдельной ста-
нине. Проектирующие камеры прибора по своим параметрам
тождественны АФА, которым произведена съемка. Аэрофото-
снимки устанавливают в приборе в соответствии с элементами
внутреннего и внешнего ориентирования. Бинокулярная систе-
ма позволяет рассматривать левый и правый снимки раздельно
и с увеличением. Система всех механизмов прибора позволяет
осуществить прямую фотограмметрическую засечку, т. е. опре-
делить пространственные координаты точки по ее изображению
на левом и правом снимках.
Процесс измерения сгереомодели на универсальном приборе
состоит из нескольких этапов:
•	этап 1 — внутреннее ориентирование аэрофотоснимков
или построение связки проектирующих лучей заключается в ус-
тановке левого и правого снимков в соответствии с их элемента-
ми внутреннего ориентирования;
•	этап 2 — взаимное ориентирование снимков или построе-
ние стереоскопической модели местности; этот процесс выпол-
няют методом последовательных приближений, при этом сним-
ки располагают в соответствии с элементами внешнего ориенти-
рования;
•	этап 3 — внешнее или геодезическое ориентирование сте-
реоскопической модели состоит в приведении масштаба стерео-
модели в соответствие с масштабом составляемой карты; кроме
того, выполняют поворот стереомодели для совмещения систем
координат модели и чертежа. Этот процесс выполняют с помо-
155
щью опорных точек, координаты которых, как отмечалось ра-
нее, определяют в полевых условиях и камерально путем фото-
грамметрического сгущения опорной сети;
•	этап 4 — определение координат точек местности, рисовка
контуров и рельефа» После выполнения этапов 1, 2, 3 все проек-
тирующие лучи попарно пересекаются и образуют геометриче-
скую модель местности. В пространстве стереомодели переме-
щается светящаяся измерительная марка, которая стереоскопи-
чески наводится на точки и контуры, при этом на шкалах при-
бора можно определить плановые координаты и высоты точек
местности. Движение марки передается на координатограф, где
составляется топографическая карта.
Для рисовки горизонталей измерительная марка прибора ус-
танавливается на высоте, которая соответствует отметке прово-
димой горизонтали (в масштабе модели). Не изменяя высоты
марки, обводят ею модель так, чтобы марка постоянно соприка-
салась с поверхностью. При этом на координатографе вычерчи-
вается горизонталь. Затем высоту марки изменяют на высоту се-
чения рельефа, выраженную в масштабе модели, и проводят
следующую горизонталь. Для нанесения контуров марка при пе-
ремещении должна касаться поверхности модели. В настоящее
время универсальные приборы применяются реже. Более рас-
пространены приборы, основанные на использовании компью-
терных технологий.
8.4.	Применение цифровых фотограмметрических систем
при создании электронных карт (планов) трехмерных
моделей местности и ГИС
В аналитическом способе применяются стереофотограммет-
рические рабочие станции: SD-20, выпускаемые в России по ли-
цензии, сгереоанаграф (Россия), SD-2000 и SD-3000 фирмы
«Лейка» (рис. 8.7) и др. Такие приборы представляют собой со-
четание измерительной стереофотограмметрической системы и
компьютера с периферийными устройствами. Модульная струк-
тура аппаратуры и программного обеспечения стереофотограм-
метрической рабочей станции позволяет поддерживать ее на
уровне новейших разработок.
Стереофотограмметрические рабочие станции обеспечивают
выполнение любых фотограмметрических задач: развитие аэро-
триангуляции, создание топографических карт, сбор цифровых
156
Рис. 8.7. Аналитическая фотограмметрическая станция SD-3000
данных для геоинформационных систем и решение прикладных
задач, например для фотограмметрических обмеров архитектур-
ных сооружений.
Основные технические характеристики SD-2000 и SD-3000:
увеличение наблюдательной системы 3...18 крат;
размер снимка (негатива, диапозитива, фотоснимка на бума-
ге) до 25 х 25 см;
разрешающая способность 160 линий/мм.
Станция легко размещается на столе.
За последние годы разработаны принципиально новые сис-
темы обработки данных аэрокосмических и наземных фототео-
долитных съемок, основанные на использовании компьютерных
технологий. Разработаны цифровые фотограмметрические сис-
темы (ЦФС). Цифровой фотофамметрический метод обработки
157
аэрокосмических изображений является наиболее эффективным
методом получения цифровой информации о местности для
ГИС различного назначения, создания и обновления топогра-
фических карт и планов. Преимущества использования ЦФС по
сравнению с традиционными методами состоят в возможности
обработки снимков практически с любыми параметрами, в по-
вышении уровня автоматизации технологических процессов, в
получении новых видов продукции, а также в существенно
меньшей стоимости оборудования.
В России и за рубежом успешно внедряются на производстве
отечественные ЦФС: ЦНИИГАиК, Талка, Апертура, Фотомод, а
также ЦФС зарубежных фирм: DVP (Digital Video Plotter) фир-
мы «Лейка» и др.
Особенностью ЦФС является воспроизведение стереоизоб-
ражения на экране дисплея. Предварительно выполняется ска-
нирование снимков, при этом применяются как стандартные
планшетные сканеры (типа EPSON, HP и им подобные), так и
более точные топографические сканеры. ЦФС имеют модули,
позволяющие осуществлять различные операционные процессы:
взаимное и внешнее ориентирование стереопары снимков, по-
строение и уравнивание сетей фототриангуляции, построение
цифровых моделей рельефа, ортофотопланов и электронных
карт, визуализацию и др.
Ортофотоплан представляет собой фотографическое изобра-
жение, трансформированное (преобразованное) из центральной
проекции в ортогональную. Ортофотоплан содержит все эле-
менты графического плана: координатную сетку, контуры объ-
ектов, горизонтали, обозначение пикетов с отметками и др. По
сравнению с традиционным планом ортофотоплан имеет боль-
шую информативную емкость. Ортофотоплан в виде файла рас-
трового формата может быть использован в современных ГИС-
и CAD-системах как координатно-привязанная, масштабиро-
ванная растровая подложка для векторизации объектов стерео-
съемки. Вывод данных компьютерной фотограмметрической об-
работки снимков может быть осуществлен в виде твердых копий
с помощью принтера или плоттера.
В связи с внедрением цифровых фотограмметрических сис-
тем, а также прогрессом в применении GPS-технологий, значи-
тельно усовершенствованы фотограмметрические работы по
созданию и обновлению топографических карт, ГИС и видеоин-
формационных систем с показом видеомоделей местности с раз-
ных ракурсов и из разных точек пространства.
158
8.5.	Понятие о дистанционном зондировании Земли
из космоса
Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) — это изучение и
исследование Земли по данным аэрокосмических съемок. Явля-
ясь новейшим достижением науки и техники, ДЗЗ внедряется во
все области жизнедеятельности, в том числе в сферу градострои-
тельства и охраны культурных и исторических ценностей чело-
вечества. Основным достижением ДЗЗ является возможность
получения многопрофильной и новейшей информации о терри-
тории. Непрерывная съемка Земли из космоса позволяет:
•	выявить закономерности развития территорий;
•	отследить быстропротекающие процессы: пожары, выбро-
сы отходов, наводнения, оползни, карстовые явления и пр.;
•	установить взаимодействие природных и антропогенных
факторов на любом участке территории;
•	прогнозировать развитие различных процессов.
При изучении городских и сельских поселений по снимкам
можно определить: реальные границы поселения, характер за-
стройки (плотность, этажность, время возведения, «рельеф»
крыш), структуру улично-дорожной сети, ареалы распростране-
ния загрязнений воздушной, водной и почвенной среды, болез-
ни растений и т. д. Например, в результате анализа космических
снимков было обнаружено местоположение ряда объектов ар-
хеологии, скрытых под толщей культурного слоя.
На рис. 8.8 приведен космический снимок центра Москвы.
Для архитектурных ансамблей и заповедных территорий по
космическим снимкам возможно решение таких проблем, как
исследование окружающего ландшафта, определение мест воз-
можного размещения нового строительства (например, объектов
туризма), планирование охранных и реставрационных мероприя-
тий и пр. По космическим снимкам составляют тематические
карты и буклеты национальных парков и заповедных зон с де-
тальной классификацией элементов ландшафта, с составлением
туристических маршрутов.
Существенным достижением в области программных средств
обработки снимков является возможность трехмерной визуали-
зации ландшафта и его отдельных компонентов. Достижения в
области аэрокосмических съемок позволяют:
•	разрабатывать высокоточные планы местности, в том числе
Цифровые планы (карты), а также ортофотопланы (ортофотокарты);
159
Рис. 8.8. Космический снимок центра Москвы
•	получать качественные и количественные характеристики
природных и антропогенных явлений;
•	создавать картосхемы использования территорий;
•	выполнять анализ сложившейся ситуации и принимать
обоснованные решения;
•	получать трехмерные модели территории.
Данные дистанционного зондирования являются важнейшей
составной частью геоинформационных систем территорий.
Для выполнения съемок съемочную аппаратуру размещают
на различных платформах: космический аппарат, самолет, вер-
толет. С помощью спутников, запускаемых многими страна-
ми — Россией, США, Францией, Индией и другими, — обеспе-
чивается постоянное наблюдение (мониторинг) и измерение
земной поверхности.
160
Оптическую съемку с помощью фотокамер производят со
спутников «Ресурс» (Россия), LANDSAT (США), SPOT (Фран-
ция) и др. Различают следующие виды оптических съемок:
•	панхроматическая (черно-белая);
•	цветная в реальных и условных цветах (при одновременном
фиксировании двух-трех зон спектра на одной и той же пленке);
•	многозональная (при одновременном получении изображе-
ний в различных зонах спектра).
Панхроматические (черно-белые) снимки обладают наиболее
высоким пространственным разрешением, их используют при
картографировании местности, а также для уточнения границ
объектов, выделяемых на многозональных снимках меньшего
пространственного разрешения.
Съемка в инфракрасном диапазоне спектра (ИК-съемка)
особенно эффективна при оценке состояния растительности.
Тепловое ИК-излучение дает информацию о температуре по-
верхности, что позволяет дешифровать то, что скрыто под зем-
лей: подземные реки, коммуникации и т. д.
ДДЗ получают также по материалам радарной съемки. Дос-
тоинством этого вида съемки является то, что ее можно прово-
дить в любых погодных условиях, даже ночью, и при сплошной
облачности. Кроме того, с помощью радарной съемки выявля-
ются скрытые для других видов съемки особенности. Например,
радарная съемка способна обнаруживать подземные трубопро-
воды и утечки из них.
Успешно развивается новое направление аэрофотосъемки и
наземной съемки — лазерное сканирование. С помощью лазер-
ного сканирования можно проследить динамику развития
оползневых процессов, выполнить деформационный монито-
ринг промышленных объектов, например линий электропередач
высокого напряжения. Лазерное сканирование применяют при
обмерах уникальных памятников архитектуры.
Сканерные и радиолокационные системы применяют при
проведении анализа экосистем территорий.
В настоящее время наметилась общая мировая тенденция раз-
вития фотограмметрии — переход к цифровым методам обработки
изображений. В связи с этим возрастает роль сканерных и радио-
локационных изображений. Такие изображения формируют из
«облака точек» с известными пространственными координатами,
что позволяет трансформировать их для получения большого объе-
ма информации, представляемой в том числе в виде чертежей. В
тех отраслях, где ранее применялись традиционные топографиче-
"- 5891	161
ские карты и планы, все шире используют геоинформационные
системы, в которых в качестве основного информационного слоя
служит цифровая топографическая информация. Синтез этой ин-
формации с другими данными дает возможность оперативно ре-
шать практические задачи, в том числе осуществлять архитектур-
но-строительное проектирование в среде САПР и ГИС.
Применение в ГИС сканерных и радиолокационных изобра-
жений в качестве информационного слоя повышает актуаль-
ность, точность и информативность выходных данных.
Для картографирования обширных территорий Земли съемку
из космоса выполняют с помощью космического картографиче-
ского комплекса «Комета» (Россия), состоящего из топографи-
ческой стереофотокамеры ТК-350, панорамной камеры высоко-
го разрешения КВР-1000, двух звездных камер, системы допле-
ровского позиционирования, синхронизирующего устройства.
Спутниковая система «Комета» разработана для получения то-
пографических стереоскопических снимков высокого разрешения
для последующего производства топографических карт масштаба
1: 50 000 и мельче. Уникальные свойства системы, монтируемой
на космических аппаратах серии «Космос», позволяют получить
цифровые модели местности (ЦММ) и ортофотопланы с разреше-
нием на местности 2 м. Архив снимков, полученных этой систе-
мой, содержит глобальное покрытие планеты начиная с 1981 г.
Благодаря своему высокому разрешению данные российского
спутника «Комета» пользуются большой популярностью в мире.
Эти спутники обычно запускают на короткое время (около месяца).
Основные характеристики топографической камеры ТК-350:
фокусное расстояние — 350 мм;
разрешающая способность — Юм;
размер кадра — 30 х 45 см;
взаимное перекрытие — 60...80 %;
средний масштаб — 1 : 660 000.
Снимки ТК-350 могут быть увеличены до масштаба 1: 50 000
без существенной потери качества.
Основные характеристики камеры высокого разрешения
КВР-1000:
фокусное расстояние — 1000 мм;
разрешающая способность — 2 м;
размер кадра — 18 х 18 см;
размер панорамы — 18 х 72 см;
захват на местности кадра (панорамы) — 40 x40 км (40х 160 км);
средний масштаб — 1 : 220 000.
162
Снимки КВР-1000 могут быть увеличены до масштаба
1: 10 000 без существенной потери качества.
По снимкам топографической камеры ТК-350 и камеры вы-
сокого разрешения составляется синтезированное изображение.
Совместное использование материалов съемки камерами
ТК-350 и КВР-1000 вместе с набором калибровочных и навига-
ционных параметров, регистрируемых в момент съемки, позво-
ляет производить фотограмметрическую обработку и создавать
топографические фотокарты масштаба 1 : 50 000 и мельче. Соз-
дание таких карт возможно практически для любых участков
земной поверхности, включая участки, не обеспеченные назем-
ной системой геодезических опорных точек.
Широкое распространение получили данные российских
спутников серии Ресурс-Ф. Спутники этой серии оснащены фо-
токамерами КФА-1000, КФА-3000, МК-4, КАТЭ-200. Перевод
полученных изображений в цифровую форму осуществляется
путем сканирования. Данные спутников серии Ресурс-0 — циф-
ровые и доступны в оперативном режиме.
В США производится запуск спутников серии LANDSAT. В
спутнике LANDSAT-7 имеется канал панхроматической съемки
с разрешением 15 м, улучшилось разрешение теплового канала и
увеличилось покрытие снимками всей суши.
Геометрическое разрешение данных ИСЗ серии SPOT (Фран-
ция) составляет 10 м при панхроматической и 20 м при многозо-
нальной съемках. Система SPOT производит стереоскопическую
съемку с перекрытием 60 %, что позволяет получать цифровые мо-
дели местности размером 36 х 60 км и шагом сетки 10 м. Съемка
может производиться с периодичностью в три дня. В настоящее
время на орбите имеются три космических аппарата данной серии.
Данные дистанционного зондирования также успешно полу-
чаются с помощью системы IPS (Индия).
8.6.	Наземная фототопографическая съемка
В наземной фототопографической (фототеодолитной) съем-
ке топографический план (карту) составляют путем измерения
стереопар фотоснимков, полученных с помощью специальной
высокоточной (прецизионной) фотокамеры. Фотографирование
производят с земли, как правило, при горизонтальном положе-
нии оптической оси фотокамеры с двух точек — базиса. В этом
состоит основное отличие данного вида съемки от аэрофото-
и*
163
съемки, где фотографирование местности выполняют с воздуха
при вертикальном положении оптической оси фотокамеры.
Фототеодолитную съемку применяют при картографирова-
нии горных районов, в процессе изысканий при проектирова-
нии и строительстве объектов, при наблюдениях за деформаци-
ей зданий и сооружений. Фототеодолитную съемку используют
также в комбинации с аэрофотосъемкой для планово-высотной
привязки аэрофотоснимков в горных районах.
Приемы фототеодолитной съемки получили широкое приме-
нение в различных областях: геологии, лесной промышленно-
сти, сельском хозяйстве, медицине и т. д. Методы фототеодо-
литной съемки успешно применяют в архитектуре при обмерах
и исследовании памятников, для анализа гармоничности вклю-
чения проектируемых зданий и сооружений в существующую
застройку и ландшафт, при определении размеров утраченных
элементов сооружений по архивным снимкам и т. д.
При производстве съемки с целью составления топографиче-
ского плана (карты) на местности размещают базисы фотогра-
фирования с таким расчетом, чтобы обеспечить съемку участка
при наименьшем количестве фотостанций. Некоторые участки
местности оказываются недоступными для фотографирования,
например склон оврага или залесенные территории. Такие уча-
стки, называемые «закрытыми» пространствами, подлежат съем-
ке геодезическими методами. Предельное расстояние, на кото-
рое можно фотографировать, зависит от масштаба съемки. Как
правило, допускается следующая дальность съемки: 5 км для
масштаба 1 : 10 000, 2 км для масштабов 1 : 5000 и 1 : 2000.
Фотографирование местности выполняют с правого и левого
концов базиса; между концами базиса должна быть взаимная
видимость.
В зависимости от расположения оптической оси фотокамеры
на концах базиса фотографирования различают следующие ос-
новные случаи наземной стереосъемки: нормальный, параллель-
ный (равноотклоненный), конвергентный и общий.
В нормальном случае (рис. 8.9) направления оптической оси
фотокамеры перпендикулярны базису (у = 90°). При этом полу-
чается стереопара снимков. В параллельном случае съемки на-
правления оптической оси фотокамеры взаимно параллельны.
При этом получаются стереопары снимков при отклонении оп-
тической оси от направления, перпендикулярного базису соот-
ветственно влево и вправо. В конвергентном случае съемки про-
екции направлений оптической оси камеры на горизонтальную
164
Рис. 8.9. Нормальный и параллельный случаи наземной фототеодолитной
съемки
плоскость пересекаются. В общем случае съемки направление
оптической оси камеры произвольно. Наибольшее применение
имеют нормальный и равноотклоненный случаи съемки.
Для фотографирования местности при производстве фототео-
долитной съемки в РФ чаще всего применяют фототеодолит Фо-
тео 19/1318 (Германия): фокусное расстояние объектива 19 см,
размер кадра 13 х 18 см. Комплект прибора состоит из самого фо-
тотеодолита, теодолита, набора кассет, штативов и других приспо-
соблений для съемки. Фототеодолит представляет собой высоко-
точную фотокамеру, снабженную ориентирующим устройством.
Камеральная обработка данных полевых работ заключатся в из-
мерении стереопар на фотограмметрических приборах, дешифрова-
нии снимков и составлении топографического плана или карты.
Аналогично аэрофотосъемке, пространственное положение
объектов, изображенных на стереопаре, определяют путем изме-
рения снимков. При этом необходимо знать значения элементов
внутреннего и внешнего ориентирования снимков. Как и при
аэросъемке, элементами внутреннего ориентирования снимка
являются: координаты х0, Zo главной точки О и фокусное рас-
стояние фотокамеры f Эти значения известны. Значения эле-
ментов внешнего ориентирования определяют в процессе съем-
ки в полевых условиях, что существенно облегчает процесс об-
работки стереопар по сравнению с аэрофотосъемкой, где эле-
менты внешнего ориентирования неизвестны. Как и для аэро-
снимка, положение наземного снимка определяется тремя эле-
ментами внутреннего ориентирования и шестью элементами
внешнего ориентирования: координатами х$, ys, Zs центра про-
екции снимка — точки S и углами поворота осей а, со, ае. На
рис. 8.10 показана пространственная фотограмметрическая сис-
165
Рис. 8.10. Элементы ориентирования наземного снимка
тема координат SXYZ, пространственная геодезическая система
координат OXTYrZr и плоская система координат снимка oxz.
Значения углов а, со, ае левого и правого снимков устанавлива-
ются с помощью ориентирующего устройства фотокамеры при
фотографировании в соответствии с выбранным случаем съем-
ки. Как правило, значения углов со и ае на левом и правом кон-
цах базиса принимаются равными нулю.
Часто для стереопары наземных снимков удобно выбрать сис-
тему элементов внешнего ориентирования снимков, исключаю-
щую координаты центра проекции правого снимка. В этом слу-
чае для определения положения стереопары снимков используют
следующие элементы внешнего ориентирования (рис. 8.11): коор-
динаты центра проекции левого снимка xs, ys, Zs, горизонтальный
угол между базисом В и оптической осью на левой фотостан-
ции — у, базис В, угол его наклона к горизонту v, дирекционный
угол базиса А, угол конвергенции у (горизонтальный угол между
оптическими осями фотокамеры на левом и правом концах бази-
са) и углы наклона оптических осей на левом и правом концах
базиса со и разворота левого и правого снимков ае.
Базис измеряют лентой, дальномером или определяют как не-
доступное расстояние. Для каждой стереопары в полевых условиях
166
Рис. 8.11. Элементы ориентирования стереопары наземных снимков
производят определение геодезических координат трех контрольных
точек, расположенных в зоне перекрытия снимков. Контрольные
точки необходимы для оценки точности выполнения съемки. В ка-
честве контрольных точек используют местные предметы, хорошо
получающиеся на снимках: отдельные постройки, деревья, скалы.
На рис. 8.12 показана плоская прямоугольная система коорди-
нат снимка oxz. Положение точки а снимка определяется ее коор-
Рис. 8.12. Плоская система координат снимка
167
динатами: ъ и z,. Начало координат — точка о — точка пересечения
линий, соединяющих координатные метки. За начало пространст-
венной фотограмметрической системы координат принимается, как
правило, центр проекции левого снимка—5Л (рис. 8.13), за ось
Рис. 8.13. К определению пространственных координат точки местности по сте-
. реопаре наземных снимков
168
X — направление горизонтального проложения — базиса В, за
ось Y — направление оптической оси фотокамеры на левой точ-
ке съемки, за ось Z — перпендикуляр к плоскости XYв точке 5Л.
На рис. 8.13 приведен нормальный случай съемки: направле-
ния оптических осей фотокамер нормальны к базису. Точки Ол
и О„ — главные точки левого и правого снимков; Рл и Рп — сле-
ды картинных плоскостей снимков; f — фокусное расстояние
объектива фотокамеры; ал и ап — изображения точки А местно-
сти на левом и правом снимках; хл и хп — абсциссы точек а„ и ап
на левом и правом снимках в плоской системе координат OXZ.
ХА, УА> ZK — определяемые пространственные фотограмметриче-
ские координаты точки А местности. Через центр проекции ле-
вого снимка 5Л проведем луч, параллельный правому проекти-
рующему лучу StAi, и построим абсциссу х„ на левом снимке.
Отрезок <2лоп — продольный параллакс снимков р. Очевидно, что
Р = хл - хп.
На основании подобия	треугольников 5дЛ5п,	ал5лап получим
Y=Bf/p-,	(8.1)
X - Yxn/f,	(8.2)
Подставив (8.1) в (8.2), найдем
Х = Вхл/р.	(8.3)
Рассматривая снимок	в проекции	на	вертикальную	плос-
кость, из подобия треугольников AS^ и алЗл0л получим
Z=YZl/f	(8.4)
Подставив (8.1) в (8.4), найдем
Z = ад.	(8.5)
Эти зависимости справедливы для нормального случая сте-
реосъемки. Для других случаев съемки формулы усложняются,
так как угловые элементы внешнего ориентирования снимков
не равны нулю.
Полученные значения фотограмметрических координат то-
чек местности X, Y, Z необходимо перевести в геодезические ко-
ординаты Хт, Уг, Zr по формулам:
Хт = Xs + Усов о-в — Asin а*
У1" = У$ + Уsin а.в + Асов а&
169
ZT= Zs + Z + (K + r),
где Xs, Ys, Zs — геодезические координаты центра проекции ле-
вого снимка точки 5Л; ав — дирекционный угол базиса; К + г —
поправка на кривизну Земли и рефракцию.
Точность определения пространственных координат точек
объекта зависит во многом от правильного выбора параметров
съемки: величины максимального отстояния Y и длины базиса
фотографирования В. Для расчета длины базиса применяют сле-
дующую формулу:
В = Y2mp/myf,	(8.6)
где Y — максимальное отстояние; тр — погрешность определе-
ния продольного параллакса; ту — погрешность определения
положения точки на местности; f — фокусное расстояние фото-
камеры.
Пример. Требуется составить план местности в масштабе
1 : 2000. Допустимая погрешность определения положения точ-
ки на местности для этого масштаба равна 0,8 м, т. е. ту = 0,8 м.
Тогда при /= 200 м и тр = 0,01 мм на основании (8.6) имеем
В = Г2/16 000.
При максимальном отстоянии Y = 1 км необходимая длина
базиса составит 62 м при съемке для получения топографиче-
ского плана в масштабе 1 : 2000.
Обработку материалов наземной фототеодолитной съемки
осуществляют теми же способами, как и при аэрофотосъемке.
Наибольшее применение имеют аналитический и цифровой
способы.
Глава 9
АРХИТЕКТУРНАЯ ФОТОГРАММЕТРИЯ
9.1.	Задачи архитектурной фотограмметрии
Фотограмметрическая съемка и обмеры архитектурных соору-
жений необходимы для сохранения культурного наследия. Об-
мерные чертежи и материалы съемки памятников архитектуры,
ансамблей и ценной исторической застройки, полученные мето-
дами фотограмметрии и геодезии, являются основой для созда-
ния проектов реставрации и реконструкции, базой для исследо-
ваний по истории, археологии, истории искусства и градострои-
тельства. Фотограмметрические методы широко применяются в
России и за рубежом для обмеров памятников архитектуры. По-
добно геодезическим, фотограмметрические измерения являются
дистанционными или бесконтактными, они имеют значительные
преимущества по сравнению с традиционными натурными изме-
рениями. Фотограмметрические обмеры существенно повышают
точность и производительность работ при снижении стоимости.
Такие измерения безопасны как для производителя работ, так и
для объекта. Кроме того, фотограмметрия позволяет решить не-
которые проблемы реставрации памятников архитектуры, кото-
рые ранее были неразрешимы. Например, в РФ разработана уни-
кальная методика обработки архивных снимков, основанная на
законах проективной геометрии, что позволяет установить разме-
ры и форму утраченных элементов сооружения. В результате по
данным измерения сохранившихся архивных снимков восстанов-
лены некоторые уникальные памятники зодчества в Москве,
Санкт-Петербурге и других городах.
Преимущество фотограмметрических измерений состоит в
том, что по изображениям объекта на момент съемки можно по-
лучить цифровую информацию такой густоты, которую практи-
чески невозможно достичь при непосредственных промерах.
Кроме того, можно получить цифровую и графическую инфор-
мацию об объекте, не вступая с ним в контакт, что является
единственным вариантом получения информации, когда объект
недоступен для непосредственных измерений.
Снимки, обмерные чертежи позволяют зафиксировать внеш-
ний облик сооружения, установить его состояние на текущий
171
момент времени, выполнить исследования путем сопоставления
с данными, полученными ранее, например из публикаций или
других источников информации.
Обмеры и исследования памятников архитектуры ведутся в
настоящее время с использованием новейших технических
средств: прецизионных фотокамер, аналитических стереофото-
грамметрических приборов, цифровых фотограмметрических
систем, электронных тахеометров и нивелиров.
Методология фундаментальных исследований архитектурных
сооружений в процессе обмеров основана на привлечении ши-
рокого круга специалистов: фотограмметристов, геодезистов, ар-
хитекторов, историков-искусствоведов и др.
Основные положения полевых и камеральных работ при фо-
тограмметрических обмерах такие же, как и в наземной фото-
теодолитной съемке (см. гл. 8). Область фотограмметрии по об-
мерам памятников архитектуры, фиксации исторических мест,
наблюдению за ходом строительных работ, определению дефор-
мации сооружений и т. п. называют архитектурной фотограм-
метрией, а также короткобазисной фотограмметрией или фото-
грамметрией с близких расстояний. Фотограмметрические мето-
ды позволяют выполнить инженерное обследование конструк-
ций, фиксацию археологических раскопок и осуществить кон-
троль за ходом реставрационных работ.
Фотограмметрические лаборатории, выполняющие обмеры
памятников архитектуры, имеются в настоящее время во’многих
проектных организациях. Необходимо отметить, что только бла-
годаря широкому внедрению фотограмметрии при обмерах ста-
ло возможным провести в России за последние годы большое
число работ по реставрации памятников истории и культуры.
Основными задачами архитектурной фотограмметрии являются:
•	фотограмметрические обмеры и исследования памятников
архитектуры;
•	создание базы данных о памятниках архитектуры и окру-
жающей застройке;
•	фотограмметрическая съемка исторической застройки с то-
чек визуального восприятия;
•	определение осадок и смещений сооружений.
Как правило, архитектурные обмеры выполняют для объек-
тов, подлежащих немедленной реставрации и реконструкции.
Большинство ценнейших строений подвержено неизбежным
172
разрушениям. В связи с этим актуальной является проблема
точной фотофиксации памятников архитектуры, которая состо-
ит в фотографировании объекта с помощью метрической фото-
камеры. Полученные снимки — фотограммы или метрические
снимки — используют для создания цифровой модели памятни-
ка архитектуры. Информация о памятнике архитектуры в виде
фотограмм и цифровых моделей может храниться в течение дли-
тельного времени, а в случае необходимости служить основой
для создания обмерных чертежей и последующей реставрации и
восстановления.
В 1987 г. Международным обществом по охране историче-
ских памятников и достопримечательных мест (ИК.ОМОС) при-
нято обращение ко всем странам об организации общегосудар-
ственных фотограмметрических архивов памятников истории и
культуры, причем речь идет об архивах, содержащих не только
старые (архивные) и любительские фотографии, но и современ-
ные изображения с высокими изобразительными и метрически-
ми свойствами, полученные с применением специальных фото-
камер. В нашей стране архивы снимков имеются в ряде науч-
но-исследовательских и проектных институтов. В настоящее
время Главным управлением охраны памятников (ГУОП) г. Мо-
сквы ведутся работы по созданию компьютерной базы данных
(БД) о памятниках, ансамблях и достопамятных местах Москвы.
Актуальной проблемой является сохранение исторической
застройки в центре городов, вокруг памятников архитектуры.
Постройка крупных диссонансных зданий вблизи одно-трех-
этажных домов в исторической среде является ошибкой в про-
фессиональной деятельности архитектора. К сожалению, можно
привести множество примеров таких градостроительных просче-
тов как в Москве, так и в других городах.
В процессе реконструкции застройки необходимо гармонич-
но включить новые здания и сооружения в существующий го-
родской ландшафт, не нарушить целостности восприятия архи-
тектурных ансамблей. Проведение фотограмметрической съемки
центров исторических городов с точек зрительного восприятия
застройки улиц и площадей позволяет выполнить визуальный
ландшафтный анализ каждого архитектурного проекта. В Мос-
ковском архитектурном институте (Государственной академии)
совместно с Центральным научно-исследовательским и проект-
ным институтом градостроительства (С.К. Регамэ, Н.В. Усова)
разработана методика фотограмметрической съемки городского
ландшафта и анализа предлагаемых проектов застройки. Данная
173
методика была успешно внедрена в практику архитектурного
проектирования ряда исторических городов России, таких, как
Москва, Ярославль, Переславль-Залесский, Тверь, Новгород и
др. Методика позволяет прогнозировать возможность размеще-
ния застройки различной этажности на территории города.
Еще одной важной задачей архитектурной фотограмметрии
является выявление, учет и измерение осадок, кренов, трещин и
разломов зданий и сооружений. Деформации и разрушения со-
оружений неизбежны и происходят они в силу разных причин:
природных условий, деятельности человека, конструктивных
особенностей объекта и пр.
Современные достижения в области искусства фотографии,
возможности использования различных фотокамер (в том числе
и цифровых) позволяют получить высококачественное изобра-
жение как отдельных памятников архитектуры, так и городского
ландшафта с видовых точек.
Основными направлениями развития архитектурной фото-
грамметрии являются разработки в области новых технологий
для успешного проведения реставрационных, консервационных
и инвентаризационных работ на существующих памятниках ис-
тории и культуры.
Работы в области архитектурной фотограмметрии, выпол-
ненные в России за последнее время, характеризуются высокой
точностью, а также комплексным подходом к выбору техничес-
ких средств и методов измерений (например, работы при вос-
создании Храма Христа Спасителя в Москве).
9.2.	Историческая справка о документальной фиксации
памятников архитектуры
Документальная фиксация архитектурных сооружений из-
вестна с давних времен. Леонардо да Винчи применял каме-
ру-обскуру (прообраз фотокамеры) для зарисовки ландшафтов.
За 75 лет до изобретения фотографии М.В. Ломоносов записал:
«В городах, где учиняется наблюдение [широты и долготы], буде
есть хорошие проспекты, снимать их в камере обскуре». Такие
работы выполнялись также российским зодчим В.И. Бажено-
вым. В 1753 г. к 50-летию новой столицы был выпущен «План
столичного города С.-Петербурга с изображением знатнейших
оного проспектов». Съемку С.-Петербурга и Москвы позднее, в
1763 г., выполнил М.М. Махаев. Эти изображения можно счи-
174
тать первыми документальными свидетельствами архитектурно-
го облика российских городов.
Известно, что в Италии обмерами архитектурных сооруже-
ний занимался знаменитый художник Рубенс, и материалы этих
работ были опубликованы.
С изобретением фотографии в 1839 г. стали проводиться об-
зорные съемки городских ландшафтов. В конце XIX в. Н.А. Най-
денов составил и издал альбом фотографий «Москва. Соборы,
монастыри, церкви» (переиздан в 2004 г.). Это издание является
ценным историческим документом. Материалы фотоархива Рус-
ской православной церкви (начало XX в., С.-Петербург) содер-
жат негативы и снимки храмов и монастырей России.
В России известны обмеры памятников архитектуры, выпол-
ненные в конце XIX в. П.П. Покрышкиным. В 30-х годах XX в.
проводились обмеры школой-мастерской архитектора И.В. Жол-
товского. По данным этих обмеров в наши дни воссоздана цер-
ковь Св. Владимира в Старых садах (г. Москва, Старосадский
пер.). После Великой Отечественной войны были проведены
обмеры и фиксация многих памятников истории и культуры.
За рубежом известен обширный Берлинский фотоархив па-
мятников архитектуры, составленный под руководством А. Май-
денбауэра (Германия) в конце XIX — начале XX вв. и насчиты-
вающий тысячи негативов и фотографий. В 1873 г. А. Майден-
бауэр впервые ввел понятие «фотограмметрия». Прусское фото-
грамметрическое управление, организованное А. Майденбау-
эром, проводило фотограмметрические архитектурные съемки
исторических памятников в Германии и других городах. А. Май-
денбауэр считается основоположником архитектурной фото-
грамметрии. Исторический опыт восстановления городов в по-
слевоенной Европе с использованием Майденбауэрского архива
показывает необходимость своевременной фотограмметриче-
ской съемки выдающихся памятников истории и культуры. За-
частую сохранившиеся негативы и снимки являются единствен-
ной информацией об облике городских кварталов и ансамблей,
а также об утраченных шедеврах архитектуры.
Первые работы по фотограмметрическим обмерам в СССР
были выполнены А.С. Валуевым при реставрации башен Мос-
ковского Кремля в 1935 г. Существенное значение для распро-
странения методов фотограмметрии при обмерах имеют работы,
выполненные Академией архитектуры СССР совместно с Мос-
ковским институтом инженеров геодезии, аэрофотосъемки и
картографии (МИИГАиК). Применению методов наземной фо-
175
тограмметрии в архитектуре посвящены работы П.М. Токарско-
го, А.К. Клементьева, А.С, Валуева, М.И. Бурова, В.М. Сердю-
кова, В. К. Львова, В.Я. Цветкова и др.
В 1968 г. при содействии ИКОМОС и Международного фо-
тограмметрического общества был образован Международный
комитет по архитектурной фотограмметрии (С1РА). В рамках
CIPA проводятся международные конференции и семинары по
архитектурной фотограмметрии, публикуются материалы науч-
ных и практических разработок. Рядом фирм выпускается фото-
грамметрическое оборудование, специально предназначенное
для архитектурных обмеров. Во всем мире систематически ве-
дутся работы по фотограмметрическим обмерам архитектурных
сооружений. Согласно принципам Венецианской Хартии (1964 г.),
научные методы и технические средства должны гарантировать
сохранение архитектурного наследия, использовать только дос-
товерные материалы и измерения.
9.3.	Методы обмеров архитектурных сооружений.
Виды обмерных чертежей
В практике реставрационных работ применяют следующие
методы обмеров:
•	фотограмметрический;
•	геодезический;
•	натурный или ручной.
В свою очередь, фотограмметрический метод включает три
основных способа создания обмерных чертежей: аналоговый,
аналитический и цифровой. Достоинства фотограмметрического
метода неоспоримы, в особенности при обмерах фасадов высо-
ких зданий с наличием лепнины, элементов сложной геометри-
ческой формы (например, многоглавых храмов) и пр. На рис.
9.1 и 9.2 приведены стереопара снимков и обмерный чертеж ку-
пола собора Санта-Мария дель Фьоре во Флоренции (арх.
Ф. Брунелески). На рис. 9.3 показан обмерный чертеж западно-
го фасада церкви Вознесения в Коломенском (г. Москва, памят-
ник архитектуры XVI в.). Обмерные чертежи составлены по дан-
ным фотограмметрических обмеров.
В геодезическом методе измерения выполняют с помощью тео-
долита, тахеометра, нивелира и других инструментов. Этот метод
используют главным образом для создания планово-высотной
176
Рис. 9.1. Стереопара снимков собора Санта-Мария дель Фьоре во Флоренции
12-5891
Рис. 9.2. Обмерный чертеж купола собора Сента-Мария дель Фьоре (фрагмент)
сети, являющейся основой всего комплекса работ по обмерам и
исследованию фасадов и интерьеров здания. Кроме того, геодези-
ческие измерения выполняют для обмеров элементов объекта,
недоступных для фотосъемки. Геодезический метод уступает фо-
тограмметрическому по трудоемкости и стоимости работ.
Метод натурных (ручных) обмеров основан на измерении объ-
ектов с помощью лент, рулеток, отвесов, уровней, так называе-
мого «водяного нивелира», т. е. с использованием простейших
измерительных средств. Этот метод был долгое время единст-
венно возможным. Метод натурных обмеров не утратил своего
значения в настоящее время, он применяется для обмеров под-
робных планов и разрезов зданий (интерьеров), небольших
строений (павильонов, беседок), а также архитектурных деталей,
доступных для непосредственного измерения. Процесс состав-
ления обмерных чертежей по данным натурных измерений мож-
но выполнить на персональном компьютере.
На рис. 9.4 приведен пример натурного обмера интерьера
храма, чертежи составлены на PC в AutoCAD. В настоящее вре-
мя метод натурных обмеров заменяют более прогрессивными
методами: фотограмметрическим и геодезическим. При обмерах
крупных сооружений натурный метод малопроизводителен и
трудоемок. Стоимость работ при использовании метода натур-
ных обмеров значительно выше, чем в других методах.
Выбор метода обмеров зависит в основном от особенностей
обмеряемого сооружения: его формы и размеров, конфигура-
178
Рис. 9.3. Обмерный чертеж фасада церкви Вознесения в Коломенском
ции, от его расположения в системе существующей застройки и
ландшафта, от степени необходимой детализации, а также от
требуемой точности обмерных работ. Как правило, при обмерах
памятников архитектуры применяют комбинированный метод,
т. е. сочетание всех трех методов. В процессе обмеров архитек-
12’
179
Масштаб 1:1000
Рис. 9.4. Ручной (натурный) обмер
Продолжение рис. 9.4
турных сооружений выполняют следующие работы: измеряют
общие габариты объекта; определяют размеры деталей (напри-
мер, дверных и оконных проемов); устанавливают геометриче-
скую форму отдельных элементов (например, кривую арки); оп-
ределяют пространственное положение объекта (горизонталь-
ность, вертикальность, ориентацию в пространстве); определяют
архитектурные связи между различными формами здания.
В настоящее время результаты обмеров представляют глав-
ным образом в виде чертежей, составленных в ортогональной
проекции: планы, фасады, разрезы. Кроме того, путем скани-
рования снимков и последующей их компьютерной обработки
на цифровой фотограмметрической системе (ЦФС) возможно
получение новых видов обмерных чертежей, например ортофо-
топлана фасада и интерьера здания, цифровой модели объекта,
его изображения в аксонометрической проекции с наложением
текстуры.
В комплект обязательных материалов обмеров архитектурно-
го сооружения должны входить: обмерные чертежи фасадов, по-
этажные планы интерьеров, генеральный план здания (план
внешнего контура), разрезы (сечения), каталог координат опор-
ных точек, чертежи деталей фасадов и интерьеров.
Все черновые зарисовки (абрисы, кроки), а также фотосним-
ки являются ценным документальным материалом и должны
быть сохранены.
Обмеры являются составной частью работ по изучению и
исследованию памятников архитектуры с целью их реставра-
ции и реконструкции. От качества выполнения обмеров во
многом зависит качество проекта реставрации памятника архи-
тектуры. Требования к точности и детальности обмеров раз-
личны и зависят от многих факторов: цели обмеров, архитек-
турно-исторической ценности памятника архитектуры, его со-
стояния, планов дальнейшего приспособления и т. д. Как пра-
вило, требования наибольшей точности предъявляют к обме-
рам древних памятников архитектуры, когда необходимо уста-
новить точные формы и размеры деталей фасадов и интерье-
ров, зафиксировать признаки разрушений и следы более ран-
них построек.
В качестве точностных характеристик обмерных работ Меж-
дународный комитет по архитектурной фотограмметрии реко-
мендует использовать показатели, приведенные в табл. 9.1.
182
Таблица 9.1. Характеристики точности обмерных работ
Тип измерений	Предельные погрешности измерений, см		Масштаб	Вид работ
	основных	вспомогательных		
Высокоточные I	0,3...0,5	1... 1,5	1:20	Чертежи
Точные II	1...2	3...5	1:50	Тоже
Точные III	3..5	10...15	1: 100	»
Технические IV	10... 15	20...30	1:200	Разрезы, обзорные чертежи
Технические V	20...30	30...50	1 :500	Разрезы, схемы
В России чертежи деталей принято представлять в масшта-
бах 1 : 2—1 : 20. Требования к точности обмеров должны быть
необходимыми и достаточными.
9.4.	Проект производства обмерных работ
Обмеры выполняют специализированной группой, в состав
которой входят геодезисты, фотограмметристы, архитекторы,
инженеры-конструкторы и др. Такие группы имеются в настоя-
щее время в большинстве проектных организаций, выполняю-
щих реставрацию памятников архитектуры.
Работы по обмерам памятника архитектуры выполняют в та-
кой последовательности:
•	предварительное обследование памятника архитектуры, ок-
ружающей застройки и ландшафта с составлением проекта про-
изводства обмерных работ;
•	создание планово-высотной основы;
•	полевые работы: фотосъемка, геодезические и натурные
измерения;
•	камеральные работы по фотограмметрической и компью-
терной обработке данных полевых работ с составлением обмер-
ных чертежей.
В результате обследования памятника архитектуры, окру-
жающей застройки и ландшафта разрабатывают проект произ-
водства обмерных работ: определяют способы создания плано-
во-высотной основы, подбирают инструменты и приборы для
полевых и камеральных работ, методы фотограмметрических из-
мерений. Кроме того, устанавливают необходимую точность вы-
полнения обмеров, состав документации, стоимости, сроки.
183
9.5.	Планово-высотная основа для выполнения
архитектурных обмеров
Планово-высотная основа — это система точек, для которых
определены координаты х, у и высоты Я. Такие точки называют
опорными, они обеспечивают необходимую точность выполне-
ния обмерных работ в единой системе координат и высот.
Опорные точки намечаются как непосредственно на обмеряе-
мом памятнике архитектуры, так и вне его.
При производстве обмеров необходимо выполнить привязку
опорной сети к пунктам государственной геодезической сети. Это
требование особенно важно соблюдать при обмерах архитектур-
ных комплексов: крепостей, монастырей, усадеб. Выполнение об-
мерных работ в государственной системе координат и высот по-
зволяет осуществить увязку проекта с существующей планиров-
кой территории и с отметками подземных коммуникаций.
Способы создания планово-высотной основы для обмерных
работ аналогичны применяемым в процессе крупномасштабной
топографической съемки застроенной территории: теодолитные
и нивелирные ходы, микротриангуляция и пр. Наиболее распро-
страненным способом создания плановой основы является
замкнутый теодолитный ход, проложенный вокруг памятника
архитектуры (рис. 9.5). Точность угловых и линейных измерений
при проложении хода предопределяется требуемой точностью
обмерных работ. Как правило, средняя квадратическая погреш-
ность измерения углов равна 30", относительная погрешность
измерения сторон не должна быть более 1/2000. Стороны хода
измеряют стальной компарированной лентой (или рулеткой) в
прямом и обратном направлениях, а углы — теодолитом, напри-
мер 4Т30. Высотной основой обмеров, как правило, является
нивелирный ход технической точности, проложенный по точкам
теодолитного хода.
В процессе проложения теодолитного и нивелирного ходов
производят измерения для определения координат и высот допол-
нительных опорных точек, необходимых для детальных обмеров
фасадов и интерьеров зданий. К таким точкам относятся углы зда-
ний, дверные и оконные проемы, створные точки, расположенные
в створах сторон теодолитного хода напротив входов.
Для обмеров внутренних помещений от створных точек про-
кладывают вспомогательные теодолитные ходы. Координаты уг-
184
Рис. 9.5. Теодолитный ход как плановая основа обмеров памятника архитектуры
лов зданий, выступов стен, оконных и дверных проемов опреде-
ляют по данным измерений способами полярных координат, ли-
нейной засечки и др. Опорные точки следует располагать выше
цоколя здания. Высоты опорных точек определяют в основном
путем геометрического и тригонометрического нивелирования.
Проведение нулевой линии на фасадах и в интерьерах зданий.
При обмерах зданий высоты точек измеряют относительно, «ну-
левой линии», которую обозначают на стенах по всему перимет-
ру здания. Расстояние от земли или от пола до нулевой линии
выбирают с таким расчетом, чтобы было удобно делать измере-
ния. Например, нулевую линию обозначают краской на нижнем
Уровне оконного проема первого этажа.
185
Нулевую линию точнее и проще провести с помощью ниве-
лира. Инструмент устанавливают вблизи стены здания, берут от-
счет по рейке, расположенной на начальной точке а нулевой ли-
нии (рис. 9.6). Затем рейку переставляют на новую точку, распо-
ложенную на расстоянии 2...3 м от исходной. Опуская или под-
нимая рейку, получают отсчет а. Под пяткой рейки отмечают на
стене нулевую линию и переносят рейку на следующую точку.
При перестановке нивелира на следующей станции определяют
отсчет Ь, соответствующий нулевой линии. При этом наблюда-
ется как минимум одна общая для двух станций точка. При зна-
чительном перепаде рельефа отметка нулевой линии может быть
изменена для некоторых частей зданий. Нулевую линию можно
провести также с помощью так называемого водяного нивелира
(системы сообщающихся сосудов).
Определение координат опорной точки методом прямой геоде-
зической засечки. При определении координат опорных точек,
расположенных в верхних частях зданий, применяют, как пра-
вило, метод прямой геодезической засечки. Измерения выпол-
няют с двух точек, координаты которых известны (точки 1 и 2
на рис. 9.7). С помощью теодолита измеряют горизонтальные
углы Pi и Рг, по которым вычисляют дирекционные углы на-
правлений со станций на определяемую точку сц.з и а2_3.
Рис. 9.6. Проведение нулевой линии на фасаде здания с помощью нивелира
186
Рис. 9.7. Определение координат опорной точки методом прямой геодезической
засечки
Координаты х3, у3 определяемой точки 3 вычисляют по фор-
мулам:
*3 = (*1 tg at-з — х2 tg а2-з + (Уг - ji))/(tg а,-з - tg a2_3);
Уз = (x3 - x2)tg а2-з + y2;
Уз - (х3 - xi)tg а(_з + у,.
Координату уз вычисляют дважды для контроля.
Точность определения координат и высот точек объекта за-
висит главным образом от точности измерения углов и расстоя-
ний. Например, при использовании теодолита типа 4Т30П по-
грешности определения координат точек не превышает 1...2 см,
при этом опорные точки должны иметь четкий контур. Для по-
вышения точности измерений выполняют маркировку опорных
точек.
187
9.6.	Фотограмметрическая съемка архитектурных
сооружений
Приборы, применяемые при архитектурных обмерах.
Фотографирование памятников архитектуры выполняют с
помощью высокоточных (прецизионных) метрических фотока-
мер, обеспечивающих высокое геометрическое и фотографиче-
ское качество снимков. Отклонение изображения от централь-
ной проекции сводится к минимальному значению. Кроме того,
полученные снимки имеют высокую разрешающую способ-
ность, которая определяется количеством линий, различимых в
1 мм изображения. Эти качества позволяют использовать фото-
снимки для измерений изображенных на них объектов и опре-
деления пространственного положения этих объектов. Такие
фотоснимки называют метрическими.
Фотокамеры снабжены ориентирующими приспособлениями.
Значения элементов внутреннего ориентирования фотокамеры
либо известны, либо могут быть определены с высокой степенью
точности. С помощью ориентирующего приспособления осуще-
ствляется ориентирование фотоснимка или стереопары в про-
странстве, т. е. устанавливаются требуемые значения элементов
внешнего ориентирования. Величина фокусного расстояния объ-
ектива фотокамеры, известная с точностью до 0,01 мм, впечатыва-
ется в верхнем углу каждого фотоснимка. На краях фотоснимка
обозначают координатные метки, по которым определяют на-
правления координатных осей Хи Z. Имеются регистратор кадров
и указатель вида съемки. Фотокамеры оборудованы объективами
небольшой светосилы, применяют фотоматериалы с малой свето-
чувствительностью, но с высокой разрешающей способностью.
Для исключения деформации фотоизображения используют
стеклянные фотопластины. С появлением слабо деформирующих-
ся фотопленок разработаны фотокамеры для съемки на фотоплен-
ку. Дисторсия объектива не превышает 10 мкм, т. е. значительно
ниже, чем у объективов обычных фотоаппаратов. Снимки, полу-
ченные прецизионными фотокамерами, можно увеличить до 10
крат, при этом измерительные свойства снимков не уменьшаются.
Наибольшее распространение в нашей стране при архитектур-
ных съемках получил фототеодолит «Фотео 19/1318» (фокусное
расстояние фотокамеры 19 см, размер кадра 13 х 18 см). Разре-
шающая способность фотокамеры в центре кадра — 100 линий в
1 мм, дисторсия объектива — менее 10 мкм, т. е. практически ее
можно не учитывать. Фототеодолит предназначен для топографи-
ческой съемки и не всегда может быть использован при обмерах
188
сооружений. Оптическая ось фототеодолита может занимать толь-
ко горизонтальное положение, поэтому высокие здания снимать
трудно. Кроме того, объектив фототеодолита не имеет перемеще-
ний для фокусировки, поэтому при съемке с близких расстояний
(до 25 м) получают нерезкие изображения. Таким образом, фото-
теодолитом нельзя выполнять фотографирование интерьеров.
Более приспособлена для съемки памятников архитектуры уни-
версальная фотограмметрическая камера UMK 10/1318 (рис. 9.8).
Рис. 9.8. Фотокамера UMK 10/1318
189
Она снабжена широкоугольным объективом «Ламегон», имеет
плавную фокусировку и предназначена для съемки объектов при
горизонтальном, наклонном и вертикальном положениях опти-
ческой оси. Фокусное расстояние объектива 99 мм, угол зрения
по диагонали 90°, относительное отверстие объектива перемен-
но— 1 : 8...1 : 32, дисторсия не превышает 10 мкм. Объектив
можно плавно фокусировать в диапазоне 1,4...оо м. Объектив
снабжен желтым и красным светофильтрами. Фирма выпускает
два варианта фотокамеры UMK: для съемки на фотопластинки
и фотопленку. Формат кадра 13 х 18 см. Фотокамера позволяет
производить съемки при наклонах оптической оси в пределах
90...30° с фиксацией через 15°.
Выпускают также двойную переносную подвеску, используе-
мую для стереосъемки с близких расстояний. На подвеске укре-
плены две фотокамеры на определенном расстоянии друг от
друга. Фотографирование выполняется одновременно двумя фо-
токамерами, и получается стереопара снимков. Подвеска состо-
ит из базиса и двух одинаковых подвесок, позволяющих устано-
вить три значения базиса — 320, 580 и 840 мм с регулировкой по
высоте 1,6... 1,9 м. Спуском затворов обеих фотокамер управляет
синхронизатор.
Для съемок с близкого расстояния выпускают также мало-
форматные (8x8 см) фотофамметрические стереокамеры SMK
5,5/0808/40 и SMK 5,6/0808/120. Первая стереофотокамера имеет
базис съемки 40 см, вторая — 120 см. Фокусное расстояние камер
55 мм, угол зрения по диагонали 90°, дисторсия не превышает 5
мкм. Стереокамеры снабжены объективами «Ламегон». Для бази-
са 120 см камеры жестко сфокусированы на расстояние 8 м и мо-
гут использоваться при съемках в диапазоне 4...30 м. Для базиса
40 см камеры жестко сфокусированы на расстояние 4 м, и могут
давать резкое изображение в диапазоне 1,5... 10 м. Затворы обес-
печивают выдержки в пределах 1... 1/500. Съемку можно произво-
дить на фотопленку или фотопластинки. Оптические оси камер
можно наклонять в пределах + 90...60° с фиксацией через 15°.
Стереокамеры особенно удобны для съемки интерьеров. При
использовании фотограмметрических стереокамер значительно
повышается производительность труда за счет сокращения вре-
мени на ориентирование и установку прибора.
В ряде случаев для съемки памятников архитектуры приме-
няют любительские фотоаппараты. Кроме того, расширяется ис-
пользование фото- и видеокамер с цифровой формой записи
190
изображения, хотя по плотности, объему и точности записи ви-
деоинформации эти камеры в настоящее время не могут срав-
ниться с фотокамерами. В настоящее время различные фирмы
(«Роллей», «Хассельблад» и др.) выпускают фотоаппараты, снаб-
женные сеткой калибровочных крестов (сеткой Резо). Формат
кадра от 24 х 36 мм до 230 х 230 мм, фокусное расстояние в пре-
делах 18...300 мм с относительной точностью от 1 : 20 000 до
1: 200 000 (точность видеоизображений 1 : 10 000). Такие фото-
аппараты удобны в работе, однако требуется дополнительная
компьютерная обработка полученных снимков при наличии со-
ответствующих программных продуктов.
Для получения необходимой точности следует произвести
калибровку (исследование) фотокамеры. На кафедре фотограм-
метрии МИИГАиК разработано программное обеспечение, по-
зволяющее определять элементы внутреннего ориентирования и
дисторсию объектива неметрической съемочной камеры.
Выбор параметров съемки. От выбора параметров фотосъемки
зависит качество обмерного чертежа, полученного на фотограм-
метрических приборах. При выборе местоположения фотостан-
ций и случая съемки необходимо исходить из габаритов обме-
ряемого памятника архитектуры, расположения его в системе
окружающей застройки, методов последующей фотограмметри-
ческой обработки фотоснимков.
Отстояние У фотостанций от памятника архитектуры (рис. 9.9)
и длину базиса фотографирования В намечают исходя из требо-
ваний точности обмеров и возможности последующей стерео-
скопической обработки полученных фотоснимков. Отстояние
фотостанции от памятника архитектуры должно быть выбрано с
учетом масштаба обмерного чертежа. Масштаб снимка не дол-
жен быть мельче масштаба обмерного чертежа в 8 раз. Как отме-
чалось ранее, масштаб снимка зависит от отстояния У и от фо-
кусного расстояния объектива фотокамеры f Например, требу-
ется получить обмерный чертеж фасада в масштабе 1 : 50, при
этом минимальный масштаб снимка — 1 : 400. Если /= 190 мм, то
максимальное отстояние фотостанции от памятника архитекту-
ры равно 76 м.
Для облегчения последующего процесса фотограмметриче-
ской обработки фотоснимков рекомендуется, чтобы фасад па-
мятника архитектуры полностью изображался на одной стерео-
паре, поэтому уменьшать отстояние У следует до определенных
пределов. Однако необходимо учитывать, что с увеличением от-
191
Фасад
стояния уменьшается масштаб и, следовательно, точность обме-
ров. Как отмечалось ранее, длину базиса фотографирования оп-
ределяют с учетом требуемой точности обмерного чертежа, по-
грешности измерения продольного параллакса znp, фокусного
расстояния фотокамеры f и отстояния до объекта Y.
192
Если требуемая точность определения отстояния ту = 5 см,
/= 200 мм, тр = 0,01 мм, то В = 0,001 Y2. При максимальном
отстоянии У = 100 м необходимая длина базиса согласно этой
формуле равна 10 м.
Учитывая все эти факторы, установлено, что отношение Ь/ Y
должно лежать в пределах 0,25...0,05.
При отношении b/у > 0,25 происходит нарушение стереоско-
пического эффекта для точек ближнего плана, при b/у < 0,05
уменьшается точность фотограмметрических измерений.
При отстоянии У= 50 м длина базиса фотографирования Ъ
должна лежать в пределах 2,5... 12 м.
С увеличением базиса при неизменном отстоянии увеличи-
вается точность определения отстояния, но уменьшается протя-
женность фасада, попадающего в зону стереоскопического эф-
фекта. С увеличением отстояния У при неизменном базисе уве-
личивается зона стереоэффекта, следовательно, возрастает про-
изводительность работ.
При фотографировании базис рекомендуется расположить
параллельно основной плоскости обмеряемого объекта, при
этом желательно использовать нормальный случай фотографи-
рования. Такое расположение базиса облегчает фотограмметри-
ческие работы по составлению обмерных чертежей. Если с од-
ного базиса нельзя выполнить съемку всего фасада, параллельно
фасаду разбивается створная линия, на которой закрепляются
фотостанции. Наибольшая точность при наименьшем количест-
ве фотостанций обеспечивается, если правая фотостанция пер-
вого базиса будет левой фотостанцией второго базиса. Следует
избегать такого положения, когда высоты правой и левой фото-
станций отличаются на большую величину; оптимальный вари-
ант — когда базис горизонтальный.
9.7.	Составление обмерных чертежей сооружений.
Особенности измерений архивных снимков
Наибольшее применение в практике реставрационных работ
в России и за рубежом имеют следующие способы обработки
снимков: аналоговый, аналитический и цифровой. Эти способы
основаны на использовании специальных высокоточных фото-
грамметрических приборов и компьютерных технологий, кото-
рые разрабатывают для обработки аэрокосмических снимков.
13-5891
193
Как правило, измерение объекта выполняют по стереомодели,
однако при обмерах применяют также одиночные снимки.
Аналоговый способ составления обмерных чертежей. Метод
основан на применении универсальных стереофотограмметри-
ческих приборов типа стереограф СД-3 (Россия), стереопроек-
тор СПР-3 (Россия), «Топокарт» (Германия), автограф Wild и
др. Измерение стереомодели и составление обмерных чертежей
выполняют одновременно. При этом осуществляется преобразо-
вание изображения памятника архитектуры из центральной про-
екции на снимке в ортогональную проекцию на обмерном чер-
теже. Аналоговый способ используют главным образом для со-
ставления обмерных чертежей фасадов (планов, разрезов). Этот
способ обеспечивает высокую точность и производительность
составления обмерных чертежей и особенно эффективен при
обмерах памятников древнерусского зодчества, имеющих слож-
ную геометрическую форму. Аналоговый способ незаменим так-
же при обмерах фасадов и интерьеров (в том числе плафонов),
украшенных лепниной, мозаикой, фресками и пр.
К недостаткам аналогового способа следует отнести некото-
рые ограничения, накладываемые на условия фотосъемки памят-
ников архитектуры. Условия фотографирования часто затруднены
из-за плотной окружающей застройки и узких улиц, озеленения,
больших уклонов рельефа, поэтому не всегда возможно выдер-
жать требуемые значения элементов ориентирования стереопары
снимков и, следовательно, выполнить обработку на приборе.
Аналоговый способ требует высокой квалификации испол-
нителя, так как технология процесса достаточно сложна. Стои-
мость аналоговых стереофотограмметрических приборов высо-
ка, что также служит препятствием к их применению.
Универсальный стереофотограмметрический прибор «Топо-
карт» (Германия) (рис. 9.10) предназначен для обработки аэро-
фотоснимков и наземных фототеодолитных снимков с фокус-
ным расстоянием 55...215 мм, углами наклона снимков до 4,5° и
форматом от 4 х 4 до 23 х 23 см. Соотношение между масштабом
чертежа и снимка может изменяться в пределах 0,1... 10. Путем
переключения координатных осей можно составлять чертеж в
плоскостях AT, XZ и YZ (т. е. планы и разрезы объекта по гори-
зонтали и вертикали).
Основными частями прибора являются станина 7, наблюда-
тельная система 4, снимкодержатели левого и правого снимкой
стереопары 3, рычаги и ножной штурвал для перемещения из*
194	!
Рис. 9.10. Универсальный стереофотограмметрический прибор «Топокарт»
мерительной марочки в пространстве стереомодели 7, координа-
тограф 6, коордиметр 5, ортофотоприставка 2.
Обработку стереопары снимков на аналоговых приборах вы-
полняют в такой последовательности:
•	установка снимков в снимкодержателях. Негативы (или
позитивы) укладывают в снимкодержатели и центрируют таким
образом, чтобы координатные метки снимков совпадали со
штрихами на стекле снимкодержателя;
•	установка на отсчетных устройствах прибора значений эле-
ментов ориентирования снимков: фокусного расстояния объек-
тива фотокамеры, значения базиса фотографирования, величи-
ны смещения объектива относительно главной точки снимка
(определяется с помощью указателя горизонта). Величина бази-
са фотографирования устанавливается в масштабе стереомодели.
Последний связан с масштабом обмерного чертежа. Коэффици-
ент изменения масштабов стереомодели и чертежа называют пе-
редаточным отношением;
•	ориентирование планшета на координатографе выполняется
с помощью двух установочных точек, одна из которых располо-
жена на ближнем, другая — на дальнем плане в направлении оп-
тической оси левой фотостанции. Координаты установочных то-
чек рассчитывают по координатам левой фотостанции, дирекци-
онному углу оптической оси левой фотостанции и заданным рас-
стояниям. Через нанесенные установочные точки проводят пря-
мую, являющуюся направлением оптической оси камеры на ле-
вой фотостанции. Планшет должен быть укреплен на столике ко-
ординатографа таким образом, чтобы направление оптической
оси на левой станции было параллельно оси Yкоординатографа;
•	ориентирование модели имеет целью введение поправок за
нарушение элементов ориентирования снимков. Поправки оп-
ределяют способом последовательных приближений по кон-
трольным точкам, а также путем использования известных гео-
метрических форм объекта (прямых горизонтальных и верти-
кальных линий);
•	рисовка контуров. Составление обмерного чертежа выпол-
няют путем стереоскопического наведения измерительной ма-
рочки на точки объекта, при этом карандашное устройство вы-
черчивает на планшете данные точки в нужном масштабе в ор-
тогональной проекции. Обмерный чертеж составляют непре-
рывным вычерчиванием деталей фасада или интерьера здания.
На «Топокарте», оборудованном ортофотоприставкой, можно
получить помимо обычного чертежа ортофотоплан объекта. На
ортофотоплане обозначены все мельчайшие детали фасада (ин-
терьера), следы разрушений и пр. Ограничением использования
метода ортофототрансформирования является высокая стои-
мость ортофотооборудования.
Аналитический способ составления обмерных чертежей. Метод
основан на реализации строгих математических зависимостей
между координатами изображений точки объекта на стереопаре
снимков X|, zi и х2, Zi и пространственными координатами этой
точки X, Y, Z и обеспечивает наивысшую точность определения
пространственного положения объекта измерения. Метод осно-
ван также на использовании высокоточных стереофотограммет-
рических приборов. В России применяются стереофотограммет-
рический аналитический прибор «Стереоанаграф-6» (рис. 9.11),
а также стереофотограмметрические рабочие станции SD-2000,
SD-3000 («Лейка») и их аналог SD-20, выпускаемый по лицен-
зии. Эти приборы предназначены для обработки аэрокосмиче-
ских и наземных снимков.
Наблюдательная система приборов отличается высоким уров-
нем комфортности. Она предназначена как для стерео-, так и для
мононаблюдений, т. е. возможна обработка одиночных снимков.
Это особенно важно для измерения архивных снимков. Кроме
того, бинокулярная система позволяет наблюдать левое или пра-
вое изображение двумя глазами. Стереоскопическое наведение на
точку осуществляют двумя ручными штурвалами и ножным дис-
196
Рис. 9.11. Аналитическая фотограмметрическая станция «Стереоанаграф-6»
ком. Кроме этих классических наведений на точку можно ис-
пользовать «мышь» или трекбол по осям X, Y и ручной штурвал
по оси Z Систему дополняет программируемый графический ин-
терфейс пользователя и стандартный пульт управления.
Составительский терминал на базе персонального компьютера
контролирует движения кареток и решает следующие задачи: ка-
либровку снимков, ориентирование модели и вычисление коорди-
нат х, у, z точек объекта. Кроме того, составительский терминал
действует как средство связи с центральным компьютером и опе-
ратором (с помощью графического интерфейса пользователя).
Оператор стереоскопически наводит измерительную марочку
на определяемую точку. Данные измерений обрабатывают на
центральном компьютере, оснащенном прикладным програм-
мным обеспечением. В зависимости от целей пользователя
предлагается широкий спектр решаемых фотограмметриче-
ских задач. При обработке наземных снимков с целью обме-
ров и исследования памятника архитектуры можно получить
обмерный чертеж (планы, сечения), цифровую модель объек-
та, трехмерное изображение, ортофотоснимок.
При составлении цифровой модели и обмерного чертежа не-
обходимо вводить атрибутивные (семантические) данные для
197
построения контуров. При стереонаблюдении оператор выделя-
ет основные детали, которые должны быть измерены и показа-
ны на обмерном чертеже. Особенно тщательно измеряют фраг-
менты памятника архитектуры, имеющие сложную геометриче-
скую форму, например «паруса», арки с двойной кривизной.
Графическое изображение объекта дополняют координатной
сеткой, подписями высот от заданной нулевой линии и пр. Мас-
штабы обмерных чертежей памятника архитектуры и фрагмен-
тов фасадов и интерьеров могут быть любыми. Также отсутству-
ют ограничения на выбор проекций, в которых составляется об-
мерный чертеж, например можно составить изображение объек-
та в аксонометрической проекции. Распечатку составленных
чертежей выполняют на плоттере.
Дешифрование объекта по стереомодели имеет целью про-
вести детальное изучение, исследование объекта путем его рас-
смотрения с близкого расстояния. Рекомендуется проводить де-
шифрование при коэффициенте увеличения порядка 10, так как
в этом случае масштаб снимка получается более приспособлен-
ным к разрешающей способности глаза. Последний имеет раз-
решающую способность около 10 лин/мм, а разрешающая спо-
собность снимка в центре кадра 100 линий/мм.
Дешифрование позволяет выявить и обозначить на чертеже
сохранившиеся фрагменты лепнины, каменной или кирпичной
кладки и т. д. При дешифровании объекта обнаруживают следы
перестройки, подновлений, трещины, деформации, «болезни»
камней, конструктивные особенности и др.
На приборе SD-3000 можно осуществить одновременно об-
работку восьми стереопар снимков. Точность измерений на
приборе < 5 мкм.
Цифровой способ составления обмерных чертежей. Цифровая
фотограмметрия основана на использовании компьютерных техг
нологий обработки фотоснимков.
По сравнению с аналоговыми и аналитическими способами
цифровая фотограмметрия имеет явные преимущества, а именно:
•	дорогостоящие фотограмметрические приборы, требующие
высокой квалификации исполнителя, полностью заменены дос-
тупными персональными компьютерами;
•	обрабатываются снимки практически с любыми параметра?
ми съемки;
•	традиционная фотограмметрическая обработка происходит
значительно быстрее;
•	существенно расширен диапазон представляемых материалов*
198
Как отмечалось в гл. 8, в РФ применяют различные цифровые
фотограмметрические системы, которые представляют собой пер-
сональный компьютер, дополненный устройством для рассматри-
вания стереоскопического изображения на экране дисплея.
Все современные ЦФС основываются на алгоритмах стерео-
отождествления одной и той же точки на двух снимках стереопа-
ры. ЦФС используют в основном для обработки аэрокосмиче-
ских снимков, а также успешно применяют при обмерах архитек-
турных сооружений. При этом выполняют следующие операции:
•	построение отдельной стереомодели;
•	стереоизмерение точек и контуров объекта;
•	автоматизированное построение цифровой модели объекта;
•	автоматическое построение ортофотоизображения;
•	автоматическое построение трехмерных проекций с любой
точки и под любым углом зрения и получение мультипликаци-
онного фильма с перемещающейся точкой наблюдения.
Предварительно необходимо выполнить сканирование сним-
ков. Наилучшие результаты обеспечивают высокоточные топо-
графические сканеры с разрешением порядка 5 мк, что позволя-
ет вводить снимок в компьютер почти без потери качества изо-
бражения. Бытовые сканеры с разрешением 40...50 мк сущест-
венно снижают точность обработки снимка.
Одной из наиболее распространенных в России и за рубежом
является ЦФС PHOTOMOD, имеющая модульную структуру.
Основной модуль обеспечивает ввод исходных данных, построе-
ние стереомодели. Для внутреннего ориентирования вводят ко-
ординаты главных точек и фокусное расстояние (путем пози-
ционирования маркера на координатные метки). Для внешнего
ориентирования вводятся опорные точки, отрезки и координаты
фотостанций. С целью повышения точности позиционирования
осуществляется процедура автоматического поиска соответст-
венных точек на левом и правом снимках. Модуль Scan Correct
обеспечивает требуемую метрическую точность сканирования
снимков при использовании недорогих планшетных полиграфи-
ческих сканеров. В качестве эталона при сканировании приме-
няется высокоточная сетка крестов, нанесенных на стекло. Мо-
дуль DTM используется для построения цифровой модели рель-
ефа или объекта в автоматическом и полуавтоматическом режи-
мах. Объект может быть представлен в виде трехмерной модели.
При изображении криволинейных элементов (фасадов интерье-
ров) формируется сеточная модель (сетка квадратов или тре-
199
угольников). Модуль Stereo Draw служит для дешифрования и
измерения стереомодели. При обработке стереопары для состав-
ления обмерного чертежа устанавливаются связи для оконтури-
вания деталей фасадов и интерьеров. Для стереоскопической
визуализации используют два взаимозаменяемых метода: анаг-
лифический метод и затворные жидкокристаллические очки.
Модуль Vector предназначен для двух- и трехмерной векто-
ризации по ортофотоизображению. Модуль обеспечивает изме-
рение геометрических характеристик объектов, длин линий,
площадей участков; экспорт трехмерных векторов в другие сис-
темы; вывод на принтер или плоттер твердой копии ортофо-
топлана в заданном масштабе с координатной сеткой.
Модуль FastOrtho предназначен для создания ортофотоизоб-
ражений по одиночным снимкам; можно применить модуль для
получения фотопланов «плоских» фасадов и фрагментов интерь-
еров зданий.
Модуль Mosaic решает задачу построения ортофотоизобра-
жений и составления мозаики из центральных частей снимков.
Несмотря на очевидные преимущества способа цифровой
обработки снимков, в практике обмерных работ превалирует
аналоговый способ как в России, так и за рубежом. Будущее,
несомненно, принадлежит цифровым методам.
Первые опыты по применению ЦФС PHOTOMOD для со-
ставления обмерных чертежей проведены в МАрхИ при участии
автора. В настоящее время на базе данной ЦФС проведены об-
меры интерьеров в Московском Кремле и ряде других памятни-
ков архитектуры.
Особенности обработки архивных снимков. Достоинство ана-
литического способа обработки снимков состоит в высокой сте-
пени точности определения пространственного положения объ-
екта, а также в возможности использования любых фотосним-
ков независимо от значений элементов ориентирования. Из это-
го следует, что можно определить размеры утраченных памятни-
ков архитектуры по архивным снимкам. Работа с архивными
снимками, воссоздание утрат — важнейшая составляющая про-
цесса реставрации. Трудность измерения архивных снимков со-
стоит в полном отсутствии сведений о параметрах фотосъемки.
Значения элементов ориентирования снимков — координат и
высот точек съемки, характеристик фотокамер и их ориентиро-
вание — неизвестны. Как правило, архивные снимки сделаны в
разное время, их качество неодинаково. Большая точность полу-
чается, если измеряются непосредственно архивные негативы.
200
До 30-х годов XX в. съемка производилась на стеклянные
фотопластинки низкой светочувствительности. Такие снимки
приближаются по своим качествам к фотограмме. Однако чаще
всего приходится довольствоваться даже не снимками, а их ко-
пиями, помещенными в виде иллюстративного материала в кни-
гах или журналах. Точность результатов при использовании та-
ких снимков значительно снижена. Эти снимки уже не являют-
ся изображением объекта в центральной проекции, так как они
претерпели проективные преобразования.
Основой для получения размеров утраченных объектов по
архивным снимкам являются сохранившиеся части здания или
окружающие строения, которые изображены на снимке. На этих
сохранившихся элементах зданий намечают опорные точки. Вы-
полняют фотограмметрическую съемку для определения коор-
динат опорных точек. Желательно, чтобы параметры съемки
были приближены к ракурсам архивных снимков. Полученные
стереопары новой съемки и архивные снимки обрабатывают на
аналитическом стереофотограмметрическом приборе. Следует
отметить, что получить стереоэффект по архивным снимкам не
всегда удается из-за их разномасштабное™ и параметров съем-
ки. На приборе измеряют как опорные точки, так и определяе-
мые. В результате совместного уравнивания результатов измере-
ний с использованием для обработки архивных снимков опреде-
ляют пространственные координаты точек, а следовательно, и
размеры утраченных деталей.
Точность получения результатов зависит от множества фак-
торов: от качества и количества архивных снимков, наличия со-
хранившихся частей здания и их расположения, формы и разме-
ров утраченных элементов и т. п.
Примеры успешного использования фотограмметрических
методов обработки архивных снимков: восстановление пятигла-
вия церкви Троицы в Листах на ул. Сретенка, храма Казанской
Божьей Матери на Красной площади в Москве и др.
9.8.	Лазерное сканирование и создание трехмерных моделей
архитектурных сооружений
Новым научно-техническим достижением является создание
лазерного сканера (рис. 9.12). Этот прибор аккумулирует ряд
свойств, позволяющих использовать его в различных областях, в
том числе при решении проблем сохранения кулыурно-истори-
201
Рис. 9.12. Лазерный сканер
ческого наследия. Лазерное сканиро-
вание позволяет быстро получить
трехмерную модель местности, а так-
же зданий, сооружений и т. д. Движу-
щийся лазерный луч сканирует объ-
ект за несколько секунд. По сравне-
нию с векторной трехмерной моде-
лью растровая модель имеет ряд пре-
имуществ, так как готова сразу после
сканирования и стоит дешевле. По
сравнению с фотограмметрическими
способами съемки лазерное сканиро-
вание позволяет получить простран-
ственные координаты с одной точки
стояния без последующей камераль-
ной обработки, причем имеется воз-
можность провести контрольные из-
мерения непосредственно в полевых
условиях. При этом достигается более
высокая точность работ. Лазерное
сканирование может выполняться как с воздуха (с борта самоле-
та, вертолета), так и с поверхности Земли. Далее рассматривает-
ся лазерное сканирование наземного базирования.
На мировом рынке имеется несколько моделей наземных ла-
зерных сканеров: ILRIS-3D, CIRAX 2500 и др. Аналогичные
разработки ведутся также и в России. Серия экспериментов по
использованию лазерного сканера для обмеров архитектурных
сооружений, определения деформации объектов, а также в об-
ласти цифровой топографической съемки выполнена НПП
«Геокосмос» (Россия) на базе трехмерного лазерного сканера
RIEGL LMSZ2010 (Австрия). Устройство прибора основано на
измерении углов и расстояний электрооптическим (лазерным)
способом и состоит из высокоточного лазерного дальномера и
двухосевого прецизионного механического привода. Верхняя
часть прибора вращается вокруг вертикальной оси. Горизон-
тальный угол сканирования равен 333°. Вверху на корпусе име-
ется вращающаяся оптическая головная часть. Лазерный луч
выходит через окошко, расположенное на лицевой стороне
верхней части. Вертикальный угол сканирования равен 80°. В
корпусе верхней части прибора расположена вращающаяся по-
лигональная зеркальная призма. В нижней, неподвижной части
202
прибора, расположен лазерный дальномер. Для установки при-
бора в рабочее положение имеется цилиндрический уровень.
Управление работой сканера осуществляется с помощью персо-
нального компьютера типа Notebook, соединенного со сканером
с помощью кабеля передачи данных на LPT порт PC (управляю-
щая программа 3D-Ri-Scan).
Непосредственно в короткий период сканирования получают
растровое изображение объекта, где можно дешифровать отдель-
ные его элементы. Сканирование 20 строк происходит в 1 с, ка-
ждая строка содержит несколько сотен пикселей.
Трехмерная растровая модель занимает большее пространст-
во по сравнению с векторной. Положение точки пространства
определяется в полярной пространственной системе координат
сканера. Затем можно выполнить пересчет в прямоугольную
систему координат. Максимальная дальность сканирования 800 м,
оптимальная до 350 м, минимальное расстояние 2 м. Погреш-
ность определения положения точки не более 2,5 см. Разрешаю-
щая способность 2,5...5 см (в натуре).
При съемке четырех фасадов здания требуется четыре уста-
новки прибора. Для совместной обработки данных сканирова-
ния необходимо, чтобы в зоне видимости соседних станций
было минимум четыре смежные марочки с отражателями. Ска-
нер размещают на станции, ориентируют, нивелируют. Устанав-
ливают параметры сканирования. На мониторе компьютера уже
в процессе сканирования создают трехмерную растровую модель
в трех видах: с градацией по расстоянию, по коэффициенту от-
ражения и в реальном цвете. Все полученные сканерные модели
(сканы) трансформируют для получения единой цифровой мо-
дели (программное обеспечение разработано НПП «Геокос-
мос»). Цифровые модели строят в виде сети треугольников; они
служат основой для получения векторного трехмерного изобра-
жения и двухмерных обмерных чертежей. Модель и контуры мо-
гут быть перенесены в среду AutoCAD, 3Dstudio и др.
План здания составляют по сечениям пространственной мо-
дели. Для досъемки «скрытых зон» целесообразно применить
безотражательный тахеометр-автомат с дальностью действия до
600 м. В ряде случаев рекомендуется сочетать лазерное сканиро-
вание с традиционной фотограмметрической съемкой памятни-
ка архитектуры, так как отдельные архитектурные детали затруд-
нительно отобразить в цифровой форме.
203
Примером успешного использования лазерного сканирования
является съемка скульптуры В.И. Мухиной «Рабочий и колхозни-
ца». За четыре рабочих дня лазерным сканером CIRAX 2500 вы-
полнена съемка скульптуры, а также произведены уравнивание
результатов измерений и обработка материалов. Общее количест-
во точек составило 15 млн. Полученные результаты будут исполь-
зованы для контроля процесса восстановления скульптуры после
ее демонтажа и реставрации в связи с переносом на новое место.
В целом, учитывая тенденцию перехода от аналоговых и ана-
литических способов к цифровым, следует ожидать скорейшего
расширения области использования лазерного сканирования
для обмеров архитектурных сооружений и для составления базы
данных памятников архитектуры и ценной застройки.
9.9.	Съемка для составления генерального плана
и поэтажных планов зданий. Геодезические обмеры
деталей фасадов и интерьеров
Для съемки памятников архитектуры применяют методы та-
хеометрической съемки, нивелирования поверхности, а также
теодолитной съемки. Как правило, требования к точности обме-
ров здания выше, чем при выполнении обычных топографиче-
ских съемок. Наивысшая точность требуется при определении
взаимного расположения конструктивных элементов: несущих
колонн, балок, ригелей, панелей перекрытий.
Съемку производят от сторон и точек основного и вспомога-
тельных теодолитных ходов. Для определения планового поло-
жения точек применяют способы перпендикуляров (прямо-
угольных координат), линейной и угловой засечек, полярных
координат, продолженной линии (см. гл. 7). Результаты съемки
заносят в абрис. Для контроля производят обмеры по периметру
фасада, фиксируя все архитектурные выступы, уступы, ступень-
ки. При сложной конфигурации выполняют дополнительные
промеры между углами стен, в арках и входах, измеряют диаго-
нальные расстояния и ширину всех проемов.
Обмеры внутренних помещений производят от точек вспомо-
гательных ходов такими же способами, как и съемку ситуации
(см. гл. 7.3). Высоты точек определяют путем геометрического
нивелирования с точностью не ниже 1 см (с помощью нивелира).
Угловые измерения выполняют с помощью теодолита, ли-
нейные измерения — мерной лентой или рулеткой. Применяют
компарированные ленты и рулетки, длины которых точно выве-
204
рены. Для всех измеренных точек вычисляют координаты и со-
ставляют каталог координат и высот, являющийся основой для
составления генерального и поэтажных планов.
С целью составления поэтажных планов в единой системе
координат необходимо выполнить точный вертикальный пере-
нос точек с этажа на этаж. При этом применяют специальные
приборы вертикального проектирования. На каждый последую-
щий этаж должно быть перенесено как минимум две точки. Для
контроля измеряют расстояния между этими точками на всех
этажах. Точность перенесения точек приборами вертикального
проектирования — 1 мм на расстояние до 50 м.
Передачу высот с этажа на этаж можно выполнить проложе-
нием нивелирных ходов (где это возможно по лестницам). В
ряде случаев высоту на вышележащий уровень передают с помо-
щью двух нивелиров и подвешенной рулетки (рис. 9.13). Отсче-
ты по рулетке берутся с помощью двух нивелиров одновремен-
но. При этом рулетка должна быть неподвижна, для чего к ней
подвешивается груз. Высоту точки верхнего этажа находят из
выражения Hz ~ Н\ + а + (t>2 — Z>i) — b.
Определение вертикального размера детали фасада (интерьера)
здания с помощью теодолита. Как отмечалось выше, высоты точек
при обмерах измеряют относительно обозначенной на фасадах и
интерьерах нулевой линии. При этом возможны два варианта:
расстояние от инструмента до точки можно измерить; расстояние
от инструмента до точки непосредственно измерить нельзя.
Рис. 9.13. Передача высот с этажа на этаж с помощью нивелира:
1 — рейка; 2 — кронштейн
205
В первом случае (рис. 9.14) мерной лентой измеряют рас-
стояние D <ут теодолита до основания здания и угол наклона
склона к горизонту Высоту точки h относительно нулевой
линии определяют по измеренным с помощью теодолита верти-
кальным углам V| и Vo и расстоянию D. Вначале подсчитывают
горизонтальное проложение:
d D COS Vземлю
затем определяют вертикальное расстояние h из выражения
А = J(tg Vi ± tg Vo).
Во втором случае, когда расстояние до объекта нельзя непо-
средственно измерить, необходимо произвести дополнительные
измерения. На местности выбирают две станции: А и В, на кото-
рых устанавливают теодолиты. При этом необходимо, чтобы оп-
ределяемое вертикальное расстояние было видно с обеих станций
и была взаимная видимость между этими станциями. На рис. 9.15
приведена схема измерений при определении вертикального рас-
стояния h между точками 7 и 2. При двух положениях вертикаль-
ного круга теодолита измеряют горизонтальные углы Pi и Рг и
Рис. 9.14. Определение размера вертикальной детали фасада (интерьера) с помо-
щью теодолита
206
Рис. 9.15. Определение размеров недоступных деталей фасадов и интерьеров зданий
вертикальные углы: V] и v2 — со станции Л; v[ и v2 — со станции
В. Расстояние между станциями (базис) b измеряют мерной лен-
той с относительной погрешностью не более 1/2000. Горизон-
тальные расстояния dA и dB вычисляют путем решения задачи оп-
ределения недоступного расстояния (см. гл. 5). Искомую величи-
ну h вычисляют дважды по данным измерений со станций А и В.
h = dA(\.gV\ ± tgv2);
h = rfXtg Vх! ± tg v'2).
В приведенных формулах знаки зависят от знаков вертикаль-
ных углов. Если знаки вертикальных углов одинаковые, то ста-
вится знак минус. На рисунке знаки вертикальных углов на
станциях А и В одинаковые (положительные), поэтому вычисля-
ется разность тангенсов.
Расхождение значений h не должно быть более 1/2000. Для
повышения точности определения вертикального расстояния h
длина базиса b должна быть соизмерима с расстояниями от
станций до определяемой точки.
207
Пример расчета вертикального расстояния приведен в табл. 9.2.
Таблица 9.2. Расчет вертикального размера детали интерьера
Станция	Номер точки	Отсчеты		Горизонталь- ные углы, sin	Горизонталь- ные расстоя- ния	Вертикаль- ные расстоя- ния
		по горизон- тальному кругу	по верти- кальному кругу			
А КП	1	201°12'	—19°15'	Рл = 71°59'	/> = 6,345	й,_10 = 4,215
	2	201° 12'	—10°02'			
	В	273°11'				
А КЛ	I	21°12'	19°15'	Р^ = 71°59' 0,96097	44=12,071	й2_10= 2,136
	2	21°12'	10°02'			/^2 = 2,079
	В	93°11'				
В КП	1	226°05'	-17°58'	Рд = 77°11'		й,_|0 = 3,939
	2	22б°05'	—8°43'			
	А	303°16'				
в КЛ	1	46°05'	17°58'	Рв=77°11' 0,975085 у=30°50' 0,512545	^=11,772	й2_10= 1,890
	2	46°05'	8°42'			й,_2 = 2,049
	А	123°16'				
Определение параметров сооружений, имеющих форму тел
вращения. При обмерах барабанов и куполов храмов, колонн и
других объектов возникает задача определения координат
центров вращения, радиусов сечений. По полученным дан-
ным подсчитывают некоторые характеристики сооружений,
например величину и направление крена, асимметрию, энта-
зис колонн.
Одна из возможных схем измерений объекта геодезическими
методами приведена на рис. 9.16, а. Вблизи сооружения разбивают
два базиса: АВ и ВС. Задают определяемые сечения: в нашем слу-
чае это сечение, соответствующее максимальному диаметру купола
церкви. В точках А, В и С устанавливают теодолиты. Измеряются:
горизонтальные углы Pi — р6, составленные направлениями визи-
рования на крайние точки сечения с направлениями базисов АВ и
ВС; длины базисов АВ и ВС; вертикальные углы v при наведении:
на точки 7 и 2 — со станции А, 3 и 4 — со станции В, 5 и 6 — со
станции С. Следует отметить, что наблюдаемые точки 1 — 6 при-
208
б)
Рис. 9.16. К определению параметров сооружений, имеющих форму тел вращения:
а — схема измерений; б — к расчету радиуса детали
надлежат касательным к окружности сечения. Поэтому наблюда-
тель видит хорды (рис. 9.16, б). Радиус сечения г подсчитывают по
горизонтальному расстоянию d от станции до центра вращения и
углу Р, составленному направлениями касательных, т. е.
R = d sin р/2.
Расстояния d от точек А, В и С определяют как недоступные
(см. гл. 5).
Для контроля радиус подсчитывают три раза.
14 - 589!
209
9.10.	Фотограмметрическая методика ландшафтно-
визуального анализа архитектурных проектов
Известно, что памятники архитектуры теснейшим образом
связаны с окружающей их застройкой и ландшафтом. Наруше-
ние такого взаимодействия по существу ставит под угрозу сохра-
нение роли и значимости памятников. Однако город не может
не развиваться: на месте обветшавших строений появляются но-
вые. Следовательно, надо решать проблему гармоничного соче-
тания новой, проектируемой застройки с исторически сложив-
шейся. Эта проблема особенно актуальна для исторических го-
родов. В связи с высокими темпами современного градострои-
тельства для многих исторических городов возникла реальная
угроза утраты их самобытного облика. Зачастую имеет место не-
оправданное возведение высотных зданий в центрах городов,
что влечет за собой нарушение принципа ансамблевости за-
стройки, вносит дисгармонию в силуэт городского центра, фор-
мировавшегося в течение многих столетий.
В настоящее время при проектировании в исторических го-
родах разрабатывают охранные зоны, в пределах которых вводят
ограничения этажности зданий. Однако практика показывает,
что нередки случаи, когда в силуэте города начинает играть ак-
тивную роль новая застройка, расположенная вне охранных зон.
В Московском архитектурном институте совместно с Цен-
тральным научно-исследовательским и проектным институтом
градостроительства (ЦНИИПградостроительства) разработана ме-
тодика, позволяющая уже в процессе проектирования анализиро-
вать характер взаимодействия новых объектов с существующими.
Сущность методики состоит в следующем: исторический
центр города и ближайшая городская застройка фотографиру-
ются с помощью фототеодолита, устанавливаемого в важней-
ших точках зрительного восприятия. Координаты фотостан-
ции, а также ориентирование фототеодолитного снимка долж-
ны быть определены. Полученный одиночный фототеодолит-
ный снимок или фотопанорама, составленная из нескольких
перекрывающихся фототеодолитных снимков, используют в
качестве подосновы для архитектурного проектирования. В от-
личие от традиционной топографической подосновы, приме-
няемой для проектирования, фотопанорамы представляют со-
бой изображение территории в центральной проекции на вер-
тикальную плоскость, т. е. это подоснова особого рода, по точ-
ности не уступающая традиционной, а по своим изобразитель-
210
ным свойствам намного превосходя-
щая последнюю. Такая подоснова поч-
ти точно соответствует реальному вос-
приятию человеком застройки и ланд-
шафта с данной точки восприятия.
Установлено, что при фотографи-
ровании панорамы оптимальная вели-
чина угла между направлениями опти-
ческих осей соседних снимков состав-
ляет 20°. На рис. 9.17 точка 5 — фото-
станция, точки 01—Os — главные точ-
ки снимков, составляющих фотопано-
раму. Последняя монтируется из цен-
тральных частей снимков. При этом
изображение застройки и ландшафта
на фотопанораме приближается к ци-
линдрической проекции почти так же,
Рис. 9.17. Схема съемки фо-
топанорам
как при зрительном восприятии чело-
века. Установлено также, что для соответствия масштаба изо-
бражения на снимке реальному масштабу необходимо увеличить
полученные фототеодолитные снимки размером 13 х 18 см в 2,5
или 4,5 раза. Степень увеличения зависит от максимального от-
стояния изображенных на снимках объектов от фотостанции:
при отстоянии менее 2 км целесообразно использовать увеличе-
ние в 2,5 раза. Увеличенные отпечатки рекомендуется получать
с помощью фототрансформаторов, применяемых для обработки
снимков в процессе аэро- и наземной фототопографических
съемок. Применение фототрансформатора гарантирует, что мет-
рические свойства снимка при его увеличении сохраняются.
Метрические или измерительные свойства снимков, как отмеча-
лось ранее, обеспечиваются прежде всего высокими качествами
фотокамеры (фототеодолита).
На фототеодолитных снимках обозначают координатные
метки и горизонт инструмента, что также повышает точность
переноса изображения проектируемого сооружения на снимке.
Разработаны методы, позволяющие построить на панораме изо-
бражения проектируемых зданий. Полученное совмещенное
изображение дает возможность оценить проект с точки зрения
сочетания проектируемой и существующей застройки и своевре-
менно внести коррективы в проектное решение.
Для построения на фотопанораме изображения проектируе-
мого объекта нужно выполнить преобразование из ортогональ-
14*
211
ной проекции, в которой выполнены рабочие чертежи (планы,
фасады), в центральную проекцию снимка. Разработаны графи-
ческий и аналитический способы такого преобразования. В на-
стоящее время наибольшее применение имеет аналитический
способ, который обеспечивает наивысшую точность построения
изображения на фотопанораме. Особенно эффективен аналити-
ческий способ при большом объеме построений.
В аналитическом способе реализуется обратная фотограм-
метрическая засечка: по известным значениям пространствен-
ных координат точек объекта X, Y, Z определяют координаты
изображений точек на снимке х, z, при этом должны быть из-
вестны элементы внешнего и внутреннего ориентирования
снимка (хо, Zo, f, ос, со, ае, Xs Ys, Zs):
r_r +f an{X-Xs)+ax2{Y-Ys)+a^Z-ZsY
a2x(X-Xs)+a22(Y-Ys)+a22(Z-Zs)
a31(%-X5)+fl32(r-r5)+O„(Z-Z5)
i — Zo "т T	.
a2X(X-X s)+a22(Y-Ys)+a2i(Z-Z
где a9 — направляющие косинусы, являющиеся функциями угло-
вых элементов ориентирования снимков. В МАрхИ составлен ал-
горитм и программа Fotarch реализации аналитического способа
построения изображения объекта на фотопанораме для PC. Ис-
ходными данными для ввода в PC являются: пространственные
координаты фотостанций, значения элементов ориентирования
снимков, пространственные координаты опорных и контрольных
точек, данные фотограмметрических измерений опорных и кон-
трольных точек, цифровая модель проектируемого объекта.
В качестве опорных выбирают точки местности, легко опо-
знаваемые на снимке: шпили на крышах зданий, кресты церк-
вей и т. д. Опорные точки необходимы для ориентирования
снимков панорамы и коррекции значений элементов ориенти-
рования снимков. По контрольным точкам оценивают точность
передачи изображения на снимок. Координаты изображений
опорных и контрольных точек на снимке х, z измеряют на фото-
грамметрическом приборе, пространственные координаты этих
точек определяют на основании геодезических измерений.
Цифровую модель проектируемого здания или сооружения
составляют по данным проектных материалов; пространственные
координаты основных (габаритных) точек должны быть в одной
системе координат с опорными точками и фотоснимками.
212
Данная методика позволяет также решать перспективные во-
просы формирования объемно-пространственной композиции го-
родов в гармоничном сочетании со сложившейся застройкой. При
этом используют обратный процесс: на фотопанораме городского
ландшафта проектируют некие здания, дополняющие силуэт горо-
да в виде, удовлетворяющем авторов, затем путем решения прямой
фотограмметрической засечки определяют участки на территории
города, где могут быть размещены такие здания. Причем здесь мо-
жет быть несколько вариантов в зависимости от отстояния и этаж-
ности объектов. Такой процесс дает возможность определить в об-
щих чертах образ будущей композиции, что позволяет свести к
минимуму градостроительные ошибки и, что не менее важно, дает
возможность формировать новую застройку в гармоничном соче-
тании с ландшафтом, созданным историческими архитектурными
ансамблями, придающими городу яркую индивидуальность.
Методика была успешно апробирована при разработке про-
ектов застройки ряда городов России и ближнего зарубежья:
Москва, Калуга, Переславль-Залесский, Ярославль и др.
На рис. 9.18 приведена панорама застройки с одной из точек
зрительного восприятия с включением изображений проекти-
руемых зданий.
Рис. 9.18. Фототеодолитная панорама городской застройки с изображением про-
ектируемых зданий
213
9.11.	Перспективы применения новых технологий
в процессе исследования и обмеров памятников архитектуры
Еще Аристотель говорил: «Зрение больше других чувств со-
действует нашему познанию». И это в большой степени прису-
ще такому непревзойденному средству отображения действи-
тельности, как фотография. Известно, что по информативной
емкости фотоснимок занимает первое место среди других изо-
бразительных средств: чертежей, рисунков, макетов и пр. Фото-
графия объективно фиксирует объект или явление на данный
отрезок времени. Симптоматично, что вскоре после ее изобрете-
ния фотографию стали применять для фиксации и обмеров ар-
хитектурных сооружений, причем чем дольше хранится снимок,
тем большую ценность он приобретает. Свидетельством тому яв-
ляется широкое использование архивных снимков для исследо-
вания и воссоздания разрушенных памятников архитектуры.
Уникальные возможности в области архитектурной фото-
грамметрии открываются благодаря внедрению в производство
цифровых стереофотограмметрических систем. Обработку сте-
реомоделей производят с помощью персональных компьютеров.
Путем измерения стереопары снимков составляют цифровую
модель сооружения. На рис. 9.19 представлена стереопара сним-
ков фасада церкви Трифона в Напрудном в Москве, памятника
архитектуры XVII в. (съемка 1996 г.). При обработке применя-
лась цифровая фотограмметрическая система «Фотомод» фирмы
«Ракурс». Исходные фототеодолитные снимки сканировались, а
затем определялись координаты основных точек фасада. На
рис. 9.20 показано окно экрана дисплея с обозначением после-
довательности ввода данных — параметров съемки.
Цифровые фотограмметрические системы способны выпол-
нить обработку изображений, полученных различными способами:
•	с помощью оптических и цифровых фотокамер;
•	путем лазерного сканирования;
•	методами радиолокации;
•	голографическим методом;
•	с помощью рентгеновской аппаратуры.
В настоящее время все эти способы успешно применяют при
исследовании и реставрации памятников истории и культуры.
Например, голограммы применяют для передачи объемного
цветного изображения скульптур, малых архитектурных форм,
ювелирных изделий. Лазерное сканирование выполняют как с
214

®ny«| | £ 0 ® £? IlnotMu
IBS ©I* I* b;«i
Рис. 9.19. Стереопара снимков церкви Трифона в Напрудном
*ny«| jл 0 ® a la»»_______________|la IMMU
J SO э|г|« lb:*
Рис. 9.20. Окно экрана дисплея
поверхности Земли, так и с различных летательных аппаратов;
его используют при обмерах архитектурных сооружений. Радио-
локационную съемку применяют главным образом при обмерах
архитектурных ансамблей и многофасадных зданий. Для иссле-
дования картин используют рентгеновские снимки, по которым
можно установить скрытый поздними подновлениями подлин-
ный авторский рисунок.
Наиболее часто при решении проблем охраны и реставрации
памятников культурного и исторического наследия используют
фотоизображения, полученные оптическими и цифровыми фо-
тоаппаратами как с поверхности Земли, так и в результате аэро-
космической съемки.
Возможности интерпретации информации, полученной с по-
мощью цифровых фотограмметрических систем, по существу
неисчерпаемы. Например, при измерении снимков памятников
архитектуры получают широкий спектр обмерных чертежей в
разных масштабах, проекциях, а также числовые характеристи-
ки, в том числе данные осадки и деформации. Материалы, по-
лученные с помощью цифровых фотограмметрических систем,
импортируются в Mapinfo, AutoCad, MicroStation.
Следует отметить, что не все элементы памятников архитек-
туры доступны для фотограмметрических съемок и обмеров. Не-
которые детали фасадов и интерьеров целесообразно измерять
геодезическим методом с помощью электронных тахеометров.
Последние применяют также в процессе реконструкции и рес-
таврации памятников ландшафтной архитектуры при производ-
стве детальной топографической съемки местности в масштабах
1 : 1000 или 1 : 500. При этом съемке подлежат каждое дерево с
обозначением породы, элементы микрорельефа, естественные и
искусственные водоемы, дороги и тропинки, подпорные стенки,
ограждения и пр.
В настоящее время различными фирмами выпускаются уни-
версальные электронные тахеометры, оснащенные встроенными
компьютерными программами, что обеспечивает обработку дан-
ных измерений непосредственно в полевых условиях: определя-
ются координаты точек, площади участков, разбивочные эле-
менты для выноса проекта сооружения в натуру; при этом учи-
тываются ошибки измерений и вводятся поправки. При работе с
электронными тахеометрами расстояния определяют с помощью
светодальномера и на определяемой точке устанавливают рейку
с отражателем. Некоторые электронные тахеометры оснащены
безотражательными дальномерами.
217
Все перечисленное делает необходимым внедрение элек-
тронных тахеометров в процессы работ по сохранению культур-
ного наследия. Электронные тахеометры используют в России и
за рубежом в сочетании с фотограмметрическими приборами
главным образом при обмерах уникальных архитектурных со-
оружений. По цифровой модели, полученной с помощью элек-
тронных тахеометров, можно получить 3D изображение с нало-
жением текстуры, так что получается вид объекта, приближен-
ный к натуральному. При использовании электронных тахео-
метров с безотражательным дальномером достаточно просто на-
вести зрительную трубу инструмента на точку объекта и полу-
чить пространственные координаты этой точки. Это обстоятель-
ство особенно ценно при обмерах труднодоступных элементов
фасадов и интерьеров зданий. В России успешно применяют
отечественный электронный тахеометр ЗТа5, работающий со-
вместно с программным комплексом CREDO (Беларусь), имею-
щим модуль по созданию цифровой модели местности и релье-
фа, с помощью которого можно получить анимацию ландшафта
при движении по заданному маршруту.
В перспективе намечается применение при обмерах памят-
ников архитектуры роботозированных систем, обладающих сер-
воприводами, радиокоммуникационными устройствами и систе-
мами автоматического поиска и слежения за отражателем. В на-
стоящее время такие системы в России не используют из-за их
высокой стоимости.
Одной из актуальных задач является создание фотограммет-
рического архива памятников архитектуры по данным обмеров,
выполненных разными организациями. Такой архив должен
быть составной частью Геоинформационной системы памятни-
ков истории и культуры России. В связи с этим актуальной за-
дачей является разработка специальных методик, технологий и
программ для создания и ведения ГИС культурного наследия
городов и регионов Российской Федерации.
Памятники архитектуры сосредоточены главным образом на
территориях городов, городских агломераций и конурбаций. На-
пример, г. Москва превратилась в конурбацию, состоящую из
девяти крупных агломераций: Подольск, Мытищи, Люберцы и
т. д. В 36 подмосковных городах из-за сосредоточения промыш-
ленных производств складывается неблагоприятная экологиче-
ская ситуация, которая отрицательно влияет на человека и спо-
собствует разрушению памятников архитектуры. В связи с этим
представляется необходимым осуществлять мониторинг (посто-
218
янное наблюдение) за охраной культурного наследия, используя
при этом материалы фотограмметрических съемок. Мониторинг
включает также анализ данных аэро- и космических, а также на-
земных съемок. С учетом полученной информации возможна
разработка проектов охранных мероприятий и определение ре-
жима хозяйственной деятельности на данной территории.
Перспективы применения новейших разработок по фото-
грамметрии и геодезии в области охраны, исследования, рекон-
струкции и консервации памятников истории и культуры по
сути безграничны. Ниже приведены главные направления:
•	фотограмметрические съемки памятников архитектуры и
исторической застройки;
•	обмеры и исследования зданий и сооружений;
•	определение деформации и осадки памятников архитектуры;
•	создание 3D изображений и видеоанимаций объектов куль-
турного наследия;
•	формирование геоинформационной системы культурного
наследия и фотограмметрических архивов памятников истории
и культуры;
•	осуществление мониторинга объектов культурного наследия.
9.12. Геодезические методы измерения деформаций
архитектурных сооружений
Вертикальные и горизонтальные компоненты перемещений
и деформаций архитектурных сооружений, а также горных по-
род, составляющих основание сооружения, измеряют геодезиче-
скими методами.
Для измерения вертикальных перемещений (осадок) в фун-
даменты и стены сооружений закладывают осадочные знаки и
периодически определяют их высоты (отметки) методами гео-
метрического нивелирования. Абсолютные величины осадки по-
лучают нивелированием знаков относительно реперов. Верти-
кальные составляющие деформаций сооружения оценивают по
разностям осадки соответствующих знаков.
Метод периодического нивелирования горизонтальности цо-
кольной части сооружения, карнизов, архитектурных поясов и
др. позволяет определить масштаб осадок, их динамику в связи
с действием различных факторов.
Крен (наклон) сооружения может быть определен способом
вертикального проектирования. Для этого с помощью теодолита
219
проектируют зрительной трубой одну и ту же точку верха соору-
жения на горизонтальную линейку с делениями, закрепленную
на цокольной части объекта. Проектирование производят при
двух положениях вертикального круга через определенные про-
межутки времени, а изменения средних отсчетов аср по шкале
представляют приращения составляющей gi крена в направле-
нии, перпендикулярном плоскости проектирования:
9i = (oq> - а0)(/ + п/Д),
где /] — расстояние от наблюдательного пункта до шкалы;
А — расстояние между проекциями на горизонтальную плос-
кость верхней наблюдаемой точки и оси шкалы.
Такие же наблюдения проводят в перпендикулярном направ-
лении со второго наблюдательного пункта и по второй шкале оп-
ределяют перемещения дг, а полный крен Q находят по формуле
Q = ^l+^2-
Наблюдения за осадкой архитектурных сооружений целесо-
образно проводить на всех этапах реставрационных работ до
окончательной их стабилизации.
Изменения геометрических размеров конструкций архитек-
турных сооружений могут быть определены путем регистрации
отклонения от вертикали с помощью теодолита и нивелирной
рейки. Теодолит устанавливают так, чтобы оптическая ось его
зрительной трубы была параллельна стене. Определяют отсчеты
по рейке в самой верхней и самой нижней точках стены (причем
рейку перемещают перпендикулярно стене). По этим отсчетам
определяют отклонение от вертикали.
Далее берут отсчеты в точках, расположенных на поверхно-
сти стены. Для анализа степени деформации по данным измере-
ний может быть составлен план рельефа поверхности стены в
изолиниях.
При определении прогибов горизонтальных элементов (пе-
рекрытия, балки и др.) используют нивелиры с оптическими на-
садками, позволяющими проводить измерения на расстоянии
0,5...3 м от исследуемой конструкции. Измерения выполняют на
различных участках конструкции по нивелирной рейке при од-
ном горизонте инструмента. Для этих целей могут быть исполь-
зованы и гидростатические нивелиры, основанные на принципе
сообщающихся сосудов. По уровню жидкости в сосудах опреде-
ляют степень прогиба конструкций.
220
Для определения деформации горизонтальных перемеще-
ний, происходящих в короткие временные интервалы, использу-
ют лазерные визиры. Лазер устанавливают вблизи сооружения, а
подвижное зеркало прикрепляют к наблюдаемой точке на со-
оружении. Луч лазера падает на зеркало и возвращается обрат-
но. Смещение точки сооружения вызывает смещение подвиж-
ного зеркала, которое фиксируется изменением амплитуды от-
раженного сигнала на движущейся фотобумаге. Наблюдения
выполняют обычно с двух точек установки лазера.
Фотограмметрический метод измерения смещений и дефор-
маций архитектурных сооружений основан на анализе серии
фотоснимков сооружения, полученных через определенные про-
межутки времени, характерные для выявления изменений. На
снимках измеряют координаты маркированных знаков, укреп-
ленных на сооружении. По разностям координат маркирован-
ных знаков на разновременных снимках определяют величину
смещения Дг и Дх по вертикальной Z и горизонтальной Xосям.
Величина деформаций плоскости сооружения
где D — расстояние от плоскости сооружения до фотостанции; /—
фокусное расстояние фотокамеры; Az, Дх — измеренные отрезки
на фотоснимках.
Фотограмметрический метод позволяет в короткие сроки с
необходимой точностью получить пространственную характери-
стику деформаций сооружений, имеющих значительную высоту
и протяженность, определить смещение любой точки сооруже-
ния в трех измерениях.
Глава 10
КОМПЛЕКСНЫЙ УЧЕТ ПРИРОДНЫХ
ФАКТОРОВ ПРИ АРХИТЕКТУРНОМ
ПРОЕКТИРОВАНИИ
10.1.	Топографические планы и тематические карты —
основа для архитектурного проектирования
Решение любой градостроительной задачи — от размещения
на территории города здания, разработки генерального плана
города до проекта районной планировки — требует достоверной
комплексной информации из области геодезии и картографии,
фотограмметрии, охраны окружающей среды, землепользова-
ния, данных о населении и развитии планируемой территории,
об инженерной и транспортной инфраструктуре, о принадлеж-
ности и состоянии фонда зданий и сооружений, а также о при-
нятых планировочных, технических, законодательных решениях
по дальнейшему развитию территории. Поэтому в современных
условиях значительно возросла роль картографических материа-
лов, позволяющих в наглядной бумажной форме или на дисплее
компьютера отобразить природные, климатические и социаль-
но-экономические условия строительства.
Как указывалось выше, топографические карты — это обще-
географические карты универсального назначения, подробно
изображающие местность. Их подразделяют на крупномасштаб-
ные (1 : 50 000 и крупнее), среднемасштабные (1 : 100 000 —
1: 500 000) и мелкомасштабные, или обзорно-топографические
(мельче 1 : 500 000). В каждой стране существует своя офици-
ально принятая государственная система картографических про-
екций, масштабов, разграфки, номенклатуры и условных знаков
для топографических карт. Крупномасштабные топографиче-
ские планы создают по материалам топографических съемок
(тахеометрическая, аэрофотосъемка и др.), а все остальные то-
пографические карты составляют камерально по крупномас-
штабным планам. В содержание топографических карт входят
следующие элементы: опорные пункты, хозяйственные и куль-
турные объекты, дороги, объекты связи, гидрография, рельеф,
растительность, грунты, границы и ограждения. Топографиче-
ские карты служат основой архитектурно-строительного проек-
222
тирования и используются для составления тематических карт,
цифровых моделей местности и базовых карт для ГИС.
В Российской Федерации для составления планов и карт объ-
ектов гражданского назначения применяют масштабы 1 : 100 000,
1:10 000, 1 : 5000, 1 : 2000, для конкретных объектов строитель-
ства — масштабы 1 : 1000, 1 : 500. Топографические съемки, вы-
полняемые в масштабах 1: 1000, 1: 5000, являются необходимой
частью изыскательских работ и выполняются непосредственно
перед началом проектирования. Их содержание и порядок вы-
полнения регламентированы строительными нормами и доку-
ментами Госкомзема РФ по согласованию с Федеральным
агентством геодезии и картографии (Роскартографией).
Обновление картографических материалов обеспечивают аэ-
рофотосъемкой. Плановое и текущее регулирование съемочных
работ выполняют в основном территориальные инспекции Рос-
картографии.
Другое направление составления топографических карт —
создание компьютерных топографических подоснов методом
дигитализации или сканирования с последующим дешифрова-
нием по материалам полноценных топографических планов в
крупных масштабах 1 : 100 000, 1 : 10 000, 1 : 5000, 1 : 2000 в
виде цифровых карт.
Цифровая карта (цифровая модель карты) создается путем
цифрования аналоговой информации (карт, планов), фотограм-
метрической обработки материалов дистанционного зондирова-
ния ДЗЗ, цифровой регистрации полевых съемок. Цифровая
карта создается с полным соблюдением нормативов и правил
картографирования, точности картографирования карт, генера-
лизации, системы условных обозначений. Цифровая карта слу-
жит основой для изготовления обычных бумажных, компьютер-
ных и электронных карт. Она входит в состав картографических
баз данных, составляет один из важнейших элементов информа-
ционного обеспечения ГИС и одновременно может быть резуль-
татом функционирования ГИС.
В отличие от цифровой карты электронная карта является
картографическим изображением, визуализированным с ис-
пользованием программных и технических средств в заданной
проекции, размерности, системы условных знаков на дисплее
компьютера на основе данных цифровых карт или баз данных
ГИС. При необходимости электронная карта может быть транс-
формирована и дополнена новыми данными, например текущей
оперативной информацией.
223
Особенности использования цифровых карт. Использование
цифровых карт оказывает существенное влияние на картографи-
ческий метод исследования территории и используемых при
этом приемов.
Детальная оценка городской и природной среды в интересах
архитектурного проектирования и решения инженерных задач, как
правило, связана с различными измерениями на карте (координат,
высот, площадей, объемов), а во многих случаях с графическими
построениями (профилей, разрезов, графиков и пр.). Объем такой
работы может был» очень велик и требует от исполнителя значи-
тельной затраты времени, например при вертикальной планиров-
ке, выборе оптимальной трассы дороги или трубопроводов, строи-
тельстве подземных гаражей и других сооружений.
При использовании цифровых планов отпадает необходи-
мость производить измерения по карте, строить профили и раз-
резы. Все эти данные может выдать PC по специальной про-
грамме, так как исходная информация может быть введена в
оперативную память PC, при этом имеется возможность на эк-
ране дисплея наблюдать в крупных масштабах отдельные участ-
ки местности.
В практике проектирования часто возникает необходимость
по данным, полученным с карты и из других источников, соста-
вить графический документ, позволяющий быстро проанализи-
ровать и оценить важные для данной задачи элементны местно-
сти. Повышение их наглядности может быть достигнуто приме-
нением различных цветов и штриховкой площадей с одинако-
выми показателями.
При решении некоторых геодезических задач целесообразно
получать аксонометрические изображения рельефа, силуэта ме-
стности, чтоб создать иллюзию внешнего вида формы рельефа,
передать его объемность.
К преимуществам работы с цифровыми картами можно от-
нести также простоту внесения исправлений и дополнений в
цифровую карту по сравнению с исправлением топографиче-
ской карты.
Планы и карты — универсальная пространственно-коорди-
натная основа, широко используемая в различных приложени-
ях, — при переходе к ГИС-технологиям утрачивают свое обыч-
ное значение и являются дополнением к цифровому представле-
нию данных. Однако необходимость формирования метрически
определенных графических документов в виде векторных илЯ
ортогональных растровых планов остается актуальной.
224
10.2.	Тематические карты градостроительного назначения
Градостроительные карты требуют изучения города как са-
мого по себе, так и во взаимосвязи с окружением и другими го-
родскими центрами.
Объектом картографирования может быть город или его
часть (крупномасштабные планы), город с его окружени-
ем — пригородами, городами-спутниками, взаимосвязанными
городами (планы средних масштабов), или система (агломера-
ция) городов с их географическим окружением (мелкомасштаб-
ные карты — обзорные).
Все многообразие специальных планов и карт, которое ис-
пользуется для комплексной градостроительной оценки терри-
тории, в зависимости от их тематики можно подразделить на
три вида: планировочной структуры городов; природных усло-
вий; социально-экономические.
Планы и карты планировочной структуры городов находят наи-
большее применение. Общие требования к ним могут быть сведе-
ны к следующему: высокая точность плановой и высотной осно-
вы; современность — систематическое и непрерывное обновление
в темпе строительства и реконструкции городов; отображение вер-
тикальной структуры, многоэтажности современного города как
надземных, так и подземных коммуникаций и сооружений.
Карты планировочной структуры отображают функциональ-
ное зонирование городов с выделением территорий и объектов
промышленности, транспорта и объектов инженерного оборудо-
вания. Особое место в этой группе занимают карты и планы, на
которых отражается использование подземного пространства го-
рода. Это прежде всего планы объектов и инженерного оборудо-
вания — трубопроводов, водоснабжения, канализации, тепло-
снабжения, газоснабжения, кабелей различного назначения.
В планировке и застройке городов подземное пространство
теперь уже используется не только для прокладки инженерных
коммуникаций, но и для многих других целей. В подземном
пространстве размещают объекты складского хозяйства, пред-
приятия коммунально-бытового обслуживания и связи, спор-
тивные здания и сооружения, выставочные залы и т. п. Указан-
ные объекты могут располагаться под землей в нескольких уров-
нях — на нескольких этажах. Поэтому изготовление планов в
интересах подземной урбанистики представляет собой новую и
весьма сложную задачу для картографии.
15 -5891
225
К картам природных условий относят геологические, почвен-
ные, гидрологические, растительности и др.
Особенно актуальным является вопрос обеспечения проек-
тирования жилищного строительства специальными крупномас-
штабными картами климата и микроклимата. Такие карты сог
ставляют на отдельные участки местности, где микроклиматиче-
ские особенности проявляются настолько резко, что их игнори-
рование может вызвать различные отрицательные явления: пе-
регрев почвы, избыточное увлажнение, засоление, местные за-
морозки' и т. д. В настоящее время карты микроклимата глав-
ным образом используют при проектировании зон отдыха.
Предполагается создание специальных карт городов, на ко-
торых должны найти отражение такие сведения, как темпера-
турно-ветровой режим, влажность воздуха, а также результаты
человеческой деятельности: загрязненность воздуха, почвы и во-
доемов, изменение солнечной радиации за счет задымления воз-
духа. Такие карты позволяют более тщательно оценить природ-
ные факторы при проектировании жилищного строительства.
Социально-экономические карты характеризуют население и
социальные условия жизни города, его «физиологию». Они до-
полняют планировочно-структурные планы и карты, которые
отображают «анатомию» города. Эти карты становятся все более
многочисленными — особенно в комплексных атласах городов,
где можно встретить карты, отображающие размещение населе-
ния, его демографические характеристики, местоположение
объектов общественного обслуживания и т. д.
В настоящее время в интересах разведки и освоения месторо-
ждений полезных ископаемых, осуществления на больших пло-
щадях мероприятий по мелиорации и освоению земель, эколо-
гии, строительства дорог и решения других задач создается боль-
шое количество специальных отраслевых карт. Нет сомнения, что
эти карты могут быть использованы также для изучения природ-
ных и экономических условий районов градостроительства.
10.3.	Градостроительная оценка рельефа
при архитектурном проектировании
Природно-климатические условия являются одним из важ-
ных факторов, обусловливающих архитектурно-планировочное
решение жилищ, жилой застройки и микрорайонов, и сущест-
венно влияют на формирование расселения и планировочную
226
структуру городов. В то же время они сами изменяются в
результате воздействия урбанизации.
Особое влияние на градостроительное решение оказывает
рельеф местности. При градостроительном проектировании его
оценку производят с различных точек зрения: как с точки зре-
ния влияния на развитие города в целом, так и на развитие его
отдельных элементов — жилищное строительство, промышлен-
ность, транспорт, инженерное оборудование и благоустройство.
Решающее влияние на проектирование рельеф местности
оказывает в том случае, когда территория, отведенная под
строительство, имеет большую глубину вертикального и гори-
зонтального расчленения и значительные уклоны (территория
со сложным рельефом).
При проектировании жилищ и жилых микрорайонов влия-
ние рельефа учитывают в соответствии с нормативными и спра-
вочными материалами («Рекомендации по планировке и за-
стройке жилых районов и микрорайонов», «Справочник градо-
строительства» и др.), на основе которых ведется проектирова-
ние. Однако эти материалы далеко не полностью раскрывают
порядок и приемы градостроительной оценки рельефа.
Источники информации о рельефе местности. При градострои-
тельном проектировании сведения о рельефе могут быть получе-
ны по топографическим картам (планам), специальным, так на-
зываемым тематическим картам, аэроснимкам, данным инже-
нерных изысканий и описаниям местности.
Топографическая карта служит основным источником ин-
формации о строении земной поверхности, размещении и вза-
имных связях различных природных и общественных явлений.
Картографическое изображение местности наглядно, удобно для
обозрения и измерения. Даже беглый обзор карты позволяет со-
ставить ясное представление об общем характере территории,
важнейших объектах, их форме, размерах и т. д. С .помощью не-
сложных измерений и вычислений по картам можно определить
размеры форм рельефа, протяженность линий водоразделов и
тальвегов, их ориентацию, отметки точек, величину уклонов и
ряд других величин, измерение которых в натуре представляет
подчас сложную и трудоемкую задачу.
При составлении проектов генпланов и детальной планиров-
ки архитектор, как правило, может воспользоваться картами все-
го масштабного ряда, в том числе и наиболее подробной и точ-
ной картой в масштабе 1 : 10 000. Выбор масштаба карты в целях
изучения рельефа обусловливается размерами территории, подле-
15*
227
жащей изучению, стадией проектирования, физико-географиче-
скими особенностями данного района и другими факторами.
После завершения инженерно-геодезических изысканий
проектные организации могут получить топографические планы
в масштабах 1 : 500 — 1 : 5000 с сечением рельефа 0,5...5,0 м.
Специальные (тематические) карты отображают отдельные
элементы, свойства или явления природы и общественной жиз-
ни, геологическое строение территории и пр. Условные обозна-
чения указанных карт разрабатываются так, чтобы их специаль-
ное содержание четко выделялось среди общегеографических
элементов, которые служат фоном для показа пространственно-
го размещения элементов основного содержания.
При изучении рельефа значительной по размерам террито-
рии, например в процессе районной планировки, мотут быть
использованы геоморфологические и гипсометрические карты.
Геоморфологические карты характеризуют рельеф земной по-
верхности по важнейшим признакам (морфографии и морфомет-
рии) и его обусловленность различными эндо- и экзогенными
факторами. Помимо общих геоморфологических карт, которые
составляют в процессе комплексной геологической съемки на
всю территорию страны в масштабах 1 : 1 000 000 — 1:5 000 000,
различают специальные геоморфологические карты, предназна-
ченные для решения специальных научных или народнохозяйст-
венных задач, например для проектирования путей сообщения,
мелиорации почв. Они имеют более крупные масштабы.
Гипсометрические карты передают степень вертикального
расчленения рельефа путем послойной раскраски высотных сту-
пеней. На них наглядно изображаются крупные формы рельефа
и основные орографические линии. Для передачи резких нару-
шений рельефа (обрывов, скал и т. д.), не изображаемых гори-
зонталями, используют специальные обозначения.
Аэроснимки существенно дополняют сведения, содержащиеся
на топографических картах. Они позволяют получить наиболее
свежие данные о местности, так как могут быть изготовлены че-
рез несколько часов после фотографирования. Местность на аэ-
роснимках изображают со всеми деталями, многие из которых на
топографичеких картах обобщены. По аэроснимкам значительно
подробнее, чем по карте, можно изучить территории, нарушен-
ные при добыче полезных ископаемых (терриконы, отвалы, карь-
еры и пр.), и районы эрозий. Стереоскопическое рассматривание
пары аэроснимков дает возможность видеть рельефную модель
местности и полнее оценить особенности строения рельефа.
228
Данные инженерно-геологических изысканий и описания мест-
ности характеризуют геологическое строение территорий, рай-
оны с неблагоприятными физико-геологическими процессами
(развитие оползней, эрозий, селей, развитие переработки бере-
гов морей, водохранилищ). В результате инженерно-геологиче-
ских изысканий специалисты выдают прогноз дальнейшего раз-
вития неблагоприятных физико-геологических процессов и на-
мечают мероприятия по предупреждению их появления.
Рельефная карта представляет собой модель местности и из-
готовляется обычно из пластика. Для большей наглядности ото-
бражения строения рельефа ее вертикальный масштаб в 5... 10
раз крупнее горизонтального. Рельефная карта по сравнению с
другими средствами изображения местности дает наиболее на-
глядное пространственное представление о рельефе. Опыт ис-
пользования рельефных карт свидетельствует о том, что они яв-
ляются ценным пособием для изучения района проектирования,
особенно при сложном рельефе, поэтому совершенствование
технологии создания таких карт и разработка новых методов,
основанных на использовании PC и комплексов с программным
управлением, являются актуальной задачей геодезического обес-
печения градостроительства.
Многие качественные и количественные характеристики
компонентов природной среды можно получить путем зритель-
ного изучения карты и непосредственных измерений на ней.
Однако для раскрытия закономерных связей, существующих в
природе, и определения числовых показателей, характеризую-
щих природные условия территории, например степень расчле-
ненности рельефа, ориентацию склонов, величину уклонов, тре-
буется произвести большое количество измерений и последую-
щих вычислений. Для архитектора наиболее ценно, если такая
информация систематизирована и представлена в графической
форме в виде цифровых карт или схем на дисплее компьютера.
10.4.	Методика изучения рельефа
Изучение и оценку рельефа производят на всех стадиях про-
ектирования: на стадии разработки проекта районной планиров-
ки, на стадии разработки генплана, на этапе подготовки проек-
тов детальной планировки.
На стадии районной планировки изучают общий характер
местности, выявляют основные особенности строения рельефа,
229
имеющие градостроительное значение, определяют участки,
требующие геоморфологического анализа. В результате изуче-
ния рельефа производят общую оценку пригодности местности
для строительства, определяют наиболее благоприятные по ус-
ловиям территории под различные зоны (промышленная зона;
жилая застройка, зоны отдыха и др.). Итогом такой оценки яв-
ляется укрупненное зонирование территории по степени благо-
приятности рельефных условий.
Для изучения рельефа на этой стадии используют гипсомет-
рические карты и топографические карты в масштабах 1 : 100 000,
1 : 200 000; если экономический район относительно невелик,
то в более крупном масштабе.
На этапах разработки генплана города и проекта детальной
планировки производят подробный анализ рельефа, определяют
и оценивают его качественные и количественные показатели, на
основе чего выбирают участки для строительства, требующие по
условиям рельефа минимальной специальной инженерной подго-
товки; выявляют условия строительства на участках, которые мо-
гут оказаться неустойчивыми из-за развития здесь физико-гео-
графических процессов — эрозии, оползней, карста, просадок.
Для изучения рельефа и оформления результатов его анализа
на этой стадии обычно используют крупномасштабные топогра-
фические карты, топографические планы района строительства
и другие источники, указанные выше.
Изучение рельефа застраиваемой территории целесообразно
начинать с определения общего характера рельефа, а затем про-:
извести анализ и оценить его влияние на решение основных
градостроительных задач: размещение объектов городского
строительства, организацию городских коммуникаций, создание
комфортных санитарно-гигиенических условий, создание инди-
видуального архитектурно-художественного облика города.
Определение общего характера рельефа необходимо для того,
чтобы выявить его важнейшие особенности: командные высоты,
основные хребты, лощины, седловины и их ориентацию, направ-
ление общего понижения местности, максимальные превыше-
ния, преобладающий уклон, развитость овражно-балочной сети.
Общий характер территории для города с населением 50... 100
тыс. жителей целесообразно изучать по картам в масштабе
1: 25 000 или 1 : 50 000, на которых дается обобщенное и потд-
му более наглядное изображение, чем на картах более крупного
масштаба. Для крупных городов следует пользоваться картой
масштаба 1 : 100 ООО.
230
При изучении рельефа целесообразно составить гипсометри-
ческую схему. Для этого на топографической основе разбивают
сетку квадратов. Такую же сетку, но более мелкого масштаба,
строят на листе ватмана. После этого с имеющегося топографи-
ческого плана на бумагу по квадратам переносят горизонтали.
При этом вначале наносят утолщенные горизонтали, а затем все
остальные горизонтали и детали рельефа, не выражающиеся го-
ризонталями (овраги, обрывы и т. п.). Для большей наглядности
на схеме следует показать линии водоразделов и тальвеги.
Оценка рельефа с целью размещения объектов городского
строительства. Основным критерием пригодности территории
под строительную площадку является уклон местности. Чтобы
облегчить заонирование территории в зависимости от величины
уклонов, составляют морфометрическую схему уклонов, на ко-
торой выделяют зоны с различными уклонами.
Для определения величины уклонов на карте рассчитывают
величину заложения d для данного уклона:
d = h/i,
где h — высота сечения рельефа на карте; i — уклон.
В табл. 10.1 указаны величины заложений для карт в мас-
штабах 1 : 10 000, 1 : 25 000 при высоте сечения 2,5 и 5 м.
Таблица 10.1. Величины заложений
Уклон, %	Заложение d, мм	
	1 : 10000 Л-2,5 м	1 : 25 000 Л-5 м
3	8,3	6,6
5	5,0	4,0
10	2,5	2,0
15	1,7	1,2
20	1,2	1,0
Для удобства измерения величины заложения на прозрачной
пленке изготовляют специальную палетку (рис. 10.1), на ней
проводят окружности, диаметры которых соответствуют величи-
нам заложения для уклонов. Наложив палетку на карту, находят
участки, где расстояние между соседними горизонталями равно
диметру первого кружка, т. е. соответствует уклону / = 0,03. Па-
летку передвигают вдоль горизонтали до тех пор, пока расстоя-
ние между горизонталями не будет другим. Таким образом нахо-
дят границы зоны с уклоном / = 0,03 и аналогично зоны с дру-
гими уклонами.
231
Уклоны, %	1:5000	1:10000	1:25000
	Заложение, мм		
	А-1.0 м	Л-2.5 м	А-5.0 м
3(0.03)	О66	О83	О 66
5	О 4.0	О 5.0	О <0
10	О 2.0	О 2.5	О 2.0
15	О 1.2	О 1.7	О 1.2
20	О 1.0	О 1.2	о 1.0
Рис. 10.1. Палетка
Оценка рельефа в целях организации и осуществления город-
ских коммуникаций. Рациональное размещение городских ком-
муникаций требует комплексного разрешения как архитектур-
но-планировочных, так и инженерно-транспортных проблем.
Оценка рельефа для обеспечения комфортных микроклимати-
ческих и санитарно-гигиенических условий городской среды. Из-
вестно, что рельеф воздействует на микроклимат: скорость вет-
ра, инсоляцию, температуру. Поэтому рельеф в значительной
степени предопределяет выбор территории для жилой застройки
и приемов ее планировки.
Под действием орографических препятствий (холмы, хребты
гор) воздушный поток может изменить направление на 90° и бо-
лее. Так же велико влияние рельефа и на скорость ветра, кото-
рая в различных условиях рельефа может быть на 10...40 %
меньше или больше, чем на открытой ровной местности, а при
слабом ветре — в 2 раза.
232
Климатологами определены величины коэффициентов изме-
нения скорости ветра в различных условиях рельефа по сравне-
нию с открытым ровным местом. Так, на склонах в зависимости
от их ориентации продолжительность солнечной радиации мо-
жет изменяться до 15...20 % как в большую, так и в меньшую
сторону по сравнению с равнинной местностью. Территория же,
расположенная в глубоких долинах, может быть затенена на
продолжительное время суток.
В результате оценки влияния рельефа на микроклимат со-
ставляют схему микроклиматического зонирования территории.
При составлении такой схемы используют топографические
карты в масштабах 1:10 000 — 1 : 25 000, которые позволяют
оценить сравнительно большую территорию и достаточно под-
робны для анализа. Для микроклиматического зонирования
удобны также и морфологические карты-схемы ориентации
склонов и уклонов.
При составлении карты-схемы ориентации склонов использу-
ют топографическую карту. Для этого прямоугольный равнобед-
ренный треугольник перемещают по карте так, чтобы его катеты
все время были параллельны координатной сетке, а гипотенуза яв-
лялась касательной к горизонталям. В точках касания гипотенузы
с горизонталями делают засечки, по которым проводят границы
между экспозиционными участками. Нормали к горизонталям на
границах между склонами имеют азимуты 45, 135, 225 и 315°.
Оценка рельефа для создания индивидуального архитектур-
но-художественного образа города. Формирование архитектур-
но-художественного облика города в значительной степени за-
висит от сочетания объемов и пластики зданий с формами рель-
ефа как на самом участке застройки, так и с формами рельефа,
составляющими фон застройки. Особенности рельефа — его
расчлененность, величина уклонов скатов, их ориента-
ция — часто обусловливают выбор соответствующего компози-
ционного решения. Одним из средств архитектурной компози-
ции является также максимальное использование характерных
форм рельефа и орографических линий и точек (гребней, седло-
вин, вершин и т. д.) для размещения общественных центров, ос-
новных магистралей, объемных доминант и др.
При оценке рельефа должны быть определены условия обзо-
ра с командных высот и наиболее характерных точек.
Для определения условий обзора по топографическому пла-
ну (карте) могут быть использованы следующие способы: визу-
альный, построения треугольника, построения профилей.
233
10.5.	Гидрографическая сеть как важный
градостроительный фактор
Изучение и оценку гидрографии производят на всех стадиях
проектирования, начиная со стадии разработки схем и проектов
районной планировки, когда решается вопрос выбора строитель-
ства нового города или направления развития существующего.
Следует заметить, что еще в древности при выборе и строи-
тельстве русских городов умело использовались физико-геогра-
фические условия территории, благодаря чему была достигнута
органическая связь города с природными особенностями его
территории. Одним из определяющих факторов выбора место-
положения города являлось наличие реки, которую использо-
вали в качестве источника воды, средства сообщения и естест-
венного оборонительного рубежа для защиты города. Замеча-
тельным примером органической связи застройки города и
природной среды являются такие древние города, как Москва,
Владимир, Киев и др. При формировании художественного об-
раза города и организации комфортно-ландшафтной среды
важную роль играют не только крупные водные пространства,
но и малые водоемы, вписываемые в планировку жилых рай-
онов и комплексов. При разработке проектов детальной плани-
ровки и застройки жилых районов и микрорайонов стремятся
не только сохранить малые реки и пруды, но и использовать
местные понижения рельефа — котловины, овраги, карьеры
для создания водоемов.
Источники сведений о гидрографической сети и их анализ. Для
изучения рек и речных долин используют топографические кар-
ты в крупных масштабах, плановые и перспективные аэросним-
ки, лоцманские карты и лоции, различного рода материалы:
водные кадастры, гидрографические описания и справочники.
Для детального изучения водных объектов все источники
информации обычно используются в комплексе.
Осовным источником для изучения гидрографической сети
является многокрасочная топографическая карта крупного мае*
штаба (1:10 000 — 1 : 50 000). На карте с определенной степе*
нью полноты и достоверности изображают многие характерна
стики рек, водохранилищ, озер. По ним можно установить пла“<
новые очертания и размеры речной долины, крутизну ее скло-
нов, размеры и характер поймы, наличие пойменных озер, ста*
риц, протоков, болот и заболоченных берегов, каналов, различи
ных видов растительности.
234
По изображениям на карте гидрографических объектов и
гидротехнических сооружений можно определить: характер реч-
ной сети и ирригационных систем, очертания береговой линии,
особенности, типы и характер морских берегов, крупных озер и
водохранилищ, очертания в плане озер и островов, направление
и скорость течения реки, ее ориентировочную глубину в ство-
рах, наличие мостов и других гидротехнических сооружений с
их характеристиками.
С помощью простых построений и расчетов по карте можно
установить: границы водосборного бассейна, площадь водоема,
районы затопления паводковыми и ливневыми водами, условия
визуального обзора реки и ее берегов.
При использовании топографических карт необходимо учи-
тывать следующие особенности изображения на них объектов
гидрографии:
•	степень уменьшения рек на картах даже крупного масшта-
ба (1 : 25 ООО — 1 : 50 000) не позволяет с достаточной полнотой
отобразить характеристику берегов и русла реки, поэтому пара-
метры самих водных объектов отражены на них слабее, чем ха-
рактеристика прилегающей местности;
•	на картах приводятся сведения о преобладающих значени-
ях ширины и глубины реки, независимо от характера их распре-
деления на всем участке. Данные о ширине и глубине рек и ка-
честве грунта дна помещаются на карте через 10... 15 см. Карта
не позволяет получить сведения для оценки различных створов
реки, которые необходимы для многих расчетов;
•	на картах отражается состояние рек в межень, т. е. при лет-
них наиболее низких уровнях воды; не показывается динамика
гидрологических явлений и тенденции их развития во времени и
пространстве; карты не содержат данные о водном режиме, воз-
можной ширине зон затоплений и уровня воды;
•	топографические карты в части отражения рек быстро ста-
реют, и даже на сравнительно свежих картах изображение отме-
лей, песчаных кос и островов может не соответствовать действи-
тельности.
Из сказанного следует, что вследствие особенностей карто-
графического изображения и изменчивости основных характе-
ристик рек, сведения о русле реки, полученные по карте, нужда-
ются в проверке, дополнении и уточнении.
Аэроснимки позволяют существенно дополнить сведения о
гидрографии, полученные по карте. По аэроснимкам можно оп-
ределить большинство качественных и количественных характе-
235
ристик объектов гидрографии: характер и размеры речных до-
лин, пойм, озерных котловин и болот, ширину реки, скорость
течения, высоту берегов, наличие и характер гидротехнических
сооружений и мостов. При работе с аэроснимками в натурных
условиях обеспечиваются более точное ориентирование и при-
вязка створов к объектам местности, не указанным на карте.
Масштабы аэроснимков, предназначенных для изучения реки,
мшуг колебаться в значительных пределах в зависимости от цели
изучения реки и ее ширины. Для общего ознакомления могут ис-
пользоваться аэроснимки в масштабах 1: 10 000 — 1 : 30 000, а для
измерения элементов русла и водного потока оптимальными
масштабами будут 1 : 5000 — 1 : 10 000.
Изучение рек и озер по аэроснимкам с помощью стереоско-
па позволяет видеть рельефную модель сфотографированного
участка и получить пространственное представление о пойме
реки и характере берегов.
Фотографирование одной и той же территории через опреде-
ленные интервалы времени дают возможность следить за динами-
кой процессов и явлений. Например, для изучения степени ис-
пользования населением в выходные дни пригородных зон отдыха
и водоемов они были четыре раза сфотографированы в крупном
масштабе на цветную аэропленку в 10, 12, 14 и 16 часов. По полу-
ченным аэроснимкам в каждой зоне на протяжении дня было под-
считано количество людей (отдыхающих на берегу, в лодках, ку-
пающихся) и количество автомашин. Эти данные послужили ос-
новой для организации всестороннего обеспечения зон отдыха.
Показателен пример использования аэроснимков в интере-
сах рекреации.
Лоцманские карты представляют собой специальные карты
рек, создаваемые для речного судоходства по материалам съемок
в масштабах 1 : 5000, 1 : 10 000, 1 : 25 000, 1 : 50 000.
Склоны долин и поймы рек изображают на них схематичен
ски, но изображение русла реки отличается большой точностью
и подробностью. Оно дает возможность получить ряд данных»
которых нет на обычных топографических картах. Ширина реки
на лоцманских картах благодаря их крупным масштабам отобра-
жается более точно, чем на топографических картах. Для показ?
глубин реки на них проводят линии равных глубин — изоба-
ты — через 0,25; 0,5 или 1 м (в зависимости от масштаба карты)
от так называемого среднего уровня. За средний уровень прини-
мают один из наиболее низких уровней воды в межень.
236
Чтобы определить фактическую глубину реки по лоцманской
карте к глубине, полученной по изобатам, надо внести поправку за
счет разности срезочного уровня и действительного уровня реки.
Эта поправка дается в гидрологических справках и прогнозах.
Изображение глубин реки изобатами позволяет построить
профиль русла в любом створе и вычислить уклон подводной
части берегов реки, а многочисленные отметки высот позволяют
судить о затопляемости берегов и островов при повышенных
уровнях воды в реке.
Лоции рек дополняют лоцманскую кату данными для судово-
ждения. В них приводят покилометровое описание реки, согла-
сованное с соответствующими листами лоцманской карты, под-
робно описывают меженный и весенний фарватеры, указывают
все имеющиеся на них препятствия.
Водные кадастры — материалы по гидрографии — представ-
ляют собой систематизированный свод сведений о водных ре-
сурсах страны в виде гидрологических ежегодников и результа-
тов наблюдения специализированных гидрологических станций.
10.6. Методика градостроительной оценки
гидрографической сети
Оценку гидрографической сети начинают с изучения общего
характера местности и определения соответствия карты действи-
тельному состоянию местности с помощью аэроснимков. После
этого просматривают описательные материалы о реке и специ-
альные карты.
При определении общего характера местности устанавлива-
ют: разновидность местности по типу рельефа (равнинная, хол-
мистая, горная); общее направление повышения или понижения
местности; минимальные и максимальные высоты и величину
превышения; степень изрезанное™ территории оврагами, про-
моинами, балками. После этого выявляют густоту речной сета,
относительную величину озерности и заболоченности, площади,
покрытые лесом и кустарником.
Выявляя общий характер местности, приступают к подроб-
ному изучению гидрографической сети. При этом устанавлива-
ют следующие параметры реки: характер русла — минимальная,
максимальная и средняя ширина и глубина реки, скорость тече-
ния, грунт дна, наличие пляжей и их ширина, растительный по-
кров; характер берегов — их крутизна, расчлененность оврагами
237
и балками, высота бровки над уровнем воды, грунт и почвенный
покров; русловые образования — острова, отмели, косы и их ха-
рактеристики; гидротехнические сооружения и их воздействие
на режим реки; амплитуды колебаний уровней в периоды поло-
водья и паводков.
При оценке гидрографической сети по топографической
карте и другим материалам обычно определяют границы водо-
сточного бассейна, территории, затопляемые в период паводков
и половодья; участки поймы и русла реки, просматриваемые с
разных точек.
Данные о водосборном бассейне (водосборной площади) ис-
пользуют для решения вопросов охраны природной среды, в ча-
стности при оценке степени загрязнения водоемов ливневыми
водами, а также при решении ряда инженерных задач.
Для определения площади водосборного бассейна в большин-
стве случаев можно использовать карты масштаба 1 : 100 000, по-
зволяющие определить линии водоразделов не только между
крупными речными системами, но и второстепенными, вплоть до
водоразделов между ручьями. Однако в равнинном ландшафте с
очень плоским рельефом направление стока может быть очень
слабо выражено на картах этого масштаба. В таком случае для
определения водосборного бассейна следует использовать карту
более крупного масштаба — 1 : 25 000 или 1 : 50 000.
Определение площади водоема по карте производят либо с
помощью планиметра, либо с помощью палетки. Палетками це-
лесообразно измерять площади небольших водоемов, имеющих
на карте размеры не более 4...5 см2, а также вытянутые участ-
ки — долины рек. Площади больших участков удобнее измерять
планиметром. Относительная погрешность при этом составляет
1/2000... 1/4000 величины площади.
При определении затопляемой территории на водосборах
больших рек следует учитывать горизонт воды в период весен-
него половодья, т. е. в период таяния снега. На реках Дальнего
Востока на небольших водосборах значительно большими ока-
зываются ливневые максимумы, на что и надо ориентироваться.
В нормативных документах указано, что при градостроитель-
стве следует учитывать 1 и 5 % обеспеченности в зависимости от
характера сооружений, т. е. учитывается такой максимальный
подъем воды, который может произойти один раз в сто лет
(обеспеченность 1 %) или пять раз в сто лет (обеспеченность 5 %)«
т. е. один раз в 20 лет.
238
При нанесении на карту границ затопления в первом при-
ближении их принимают в виде горизонтали с соответствующей
отметкой, а при значительных расходах рек — в виде параболы
длиной L. Величину L рассчитывают по формуле
L = H/i,
где И — величина подпора; / — продольный уклон русла реки.
Продольный и поперечный профили реки по данным, полу-
ченным по карте, могут быть построены только приближенно.
Более точно это можно сделать по лоцманским картам и аэро-
снимкам.
На основе изучения гидрографии можно получить следую-
щие сведения:
•	о строительных ограничениях, обусловленных гидрографи-
ей (заболоченные территории, бессточные котловины, террито-
рии, затопляемые в период половодий и паводков, берега водо-
емов, подверженные проработке, и др.);
•	о влиянии гидрографии на архитектурно-планировочное
решение;
•	о возможности водоемов для организации зон массового
отдыха населения (аквапарков, пляжей, лодочных станций);
•	о местах, выгодных для устройства небольших водоемов
(старицы рек, ручьи, овраги, карьеры);
•	о возможностях использования водоемов для хозяйствен-
но-питьевого и промышленного водоснабжения города;
•	о влиянии крупных водоемов на микроклимат; местах, вы-
годных с точки зрения микроклимата для размещения школ, и др.;
•	о возможности использования водоемов в качестве транс-
портных путей;
•	о вероятных антропогенных изменениях гидрографии.
10.7. Предпроектная градостроительная оценка
растительности
Одним из важнейших природных факторов, улучшающих
окружающую среду, является растительность — важный архи-
тектурно-пространственный элемент, обладающий богатым
комплексом разносторонних оздоровительных и защитных
свойств.
239
При составлении проектов планировки и застройки городов
прежде всего оценивают существующее состояние зеленых насаж-
дений, для чего определяют наличие на территории города круп-
ных парковых систем, переходных звеньев, бульваров, озеленение
пешеходных полос, специальных зеленых насаждений, имеющих
целью газо-, шумо-, пыле- и ветрозащиту, наличие и характер озе-
ленения магистралей и примагистральных территорий.
Основные источники информации о растительности. Такими
источниками являются топографические планы и карты, аэро-
фотоснимки, геоботанические карты и карты лесов.
Для изображения растительности на топографических пла-
нах и картах применяют около ста условных знаков и 20 пояс-
нительных надписей. Указанные в масштабе карты участки раз-
личных типов растительности изображают установленными для
них штриховыми условными знаками, фоновой закраской (за-
ливкой, цветовой мелкой сеткой или точечным покрытием) или
сочетанием того и другого. Мелкие объекты (отдельные деревья
и кусты, небольшие рощи и т. д.) обозначают внемасштабными
условными знаками.
На картах показывают следующие типы растительности: дре-
весные и кустарниковые насаждения (леса, рощи, заросли кус-
тарников, отдельные деревья, кусты); луговую высокотравную и
степную травянистую и полукустарниковую растительность, ка-
мышовые и тростниковые заросли, а в тундровой зоне — мохо-
вую и лишайниковую растительность; искусственные насажде-
ния древесных, кустарниковых и травянистых культур (сады,
парки, защитные лесные полосы, различные плантации).
По составу пород леса на картах подразделяют на хвойные,
лиственные и смешанные. Эта общая классификация дополня-
ется более конкретными данными о преобладающей в лесу по-
роде деревьев, их средней высоте, толщине, а также о густоте
насаждения. При нанесении на карту смешанных лесов указы-
вают две основные (лесообразующие) породы, причем условное
обозначение преобладающей породы указывают слева, а ее на-
звание — справа.
Контуры растительности показывают точечным пунктиром
так, чтобы точки этого знака фиксировали все углы, резкие из-
гибы и повороты контуров.
На карте выделяют контуры выработок, малых полян, гарей,
сельскохозяйственных угодий, а также отдельно стоящих де-
ревьев толщиной более 5 см, расположенных на проездах и пло-
щадях, внутри кварталов и дворов, в скверах и садах.
240
По топографическим картам можно получить сведения о
площади леса, его древесном составе, степени благоустроенно-
сти, пользуясь при этом такими признаками, как разделение
массива леса на кварталы, наличие в нем дорог и просек, моло-
дых посадок на вырубках, дренажных канав и др.
Практика показывает, что технической основой современно-
го лесоустройства являются материалы аэрофотосъемки. Их
применение позволяет на 40...60 % сократить наиболее трудоем-
кие наземные работы и непосредственно по аэроснимкам опре-
делить основные характеристики леса примерно для половины
таксационных выделов.
При изучении растительности материалы аэрофотосъемки
могут быть использованы для получения наиболее современных
данных о растительности и ее состоянии, а при составлении
проектов лесопарков и отображении данных наземных исследо-
ваний — в качестве подробной топографической основы.
Лес на аэрофотоснимках легко распознается по четкому кон-
туру опушек и теням от деревьев, а также по характерной зерни-
стости изображения, создаваемой освещенными кронами и тем-
ными промежутками между ними. Высоту леса приближенно
можно определить по тени деревьев вдоль его опушек путем со-
поставления ее длины на том же аэроснимке от предмета, высота
которого известна, более точно посредством измерений на сте-
реоскопической паре снимков. Различие в возрасте леса можно
установить по величине крон. Чем крупнее зернистость в изобра-
жении леса, тем лес старше, деревья в нем выше, стволы толще.
Определение густоты леса обычно не вызывает затруднений,
так как аэроснимок, особенно крупномасштабный, дает нагляд-
ное представление о расстояниях между деревьями.
Породу леса (лиственный, хвойный, смешанный) установить
трудно. Только по аэроснимкам масштаба 1 : 5000 и крупнее
возможно по тени судить о его породе: от лиственного дерева
тень округлая, от хвойного — вытянутая, остроконечная.
Изображение участка вырубленного леса резко выделяется
на фоне невырубленного — невырубленный участок имеет более
светлый тон, видны редкие деревья и их тени. Изображение кус-
тарника и лесной поросли в отличие от изображения леса имеет
мелкую зернистость.
Буреломы и лесные завалы уверенно опознаются на аэрофо-
тоснимке в масштабе 1 : 15 000 и крупнее. Поваленные деревья
изображаются в виде светлых полос, направленных в одну сторо-
ну. Наряду с черно-белыми при изучении растительности ис-
16 - 5891
241
пользуют цветные и спектрозональные снимки. На цветных аэро-
снимках объекты изображаются примерно в естественном цвете,
а на спектрозональных цвет изображения ввиду чувствительности
фотопленки только к определенным лучам солнечного спектра
может резко отличаться от естественного цвета объектов.
Гораздо большие различия в коэффициентах яркости раз-
личных древесных пород наблюдаются в инфракрасной области.
Аэрофотоснимки, чувствительные к инфракрасной области
спектра, обеспечивают большие контрасты изображения, и ви-
довой состав лесонасаждений на инфрахроматических аэро-
снимках дешифрируется легче и достовернее.
Многочисленные опыты показали, что участки древесно-кус-
тарниковой растительности, пораженные вредными веществами,
выбрасываемыми в атмосферу промышленными предприятиями,
могут быть опознаны на спектрозональных снимках. Перспектив-
но применение аэроснимков и для выявления границ леса, засе-
ленного энтомологическими вредителями (сибирский шелко-
пряд, большой еловый усач и др.). При этом снимки в масштабе
1 : 3000 — 1 : 5000 позволяют выявить участки леса, поврежден-
ные вредителями в начальной стадии, что особенно важно для
своевременного принятия профилактических мер.
Геоботанические карты и карты лесов отображают распреде-
ление растительного покрова и содержат подробную характери-
стику. Применяют эти карты в интересах науки и в целях пра-
вильной организации и использования природной растительно-
сти. Их составляют как в мелких (1 : 1 000 000 — 1:4 000 000),
так и в крупных масштабах (до 1 : 10 000).
Глава 11
АЭРОКОСМИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ
В АРХИТЕКТУРНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ
11.1. Характеристика космических снимков
В настоящее время наблюдается широкое внедрение в архи-
тектурную практику персональных компьютеров, особенно в
связи с созданием и практическим использованием геоинфор-
мационных технологий, внедрением разработок в области кос-
мической геодезии и глобальных спутниковых систем.
Цифровые космические изображения и программное обеспе-
чение позволяют выполнять работы по анализу современного
состояния территорий и использования земель с последующим
созданием картографической базы данных. Параллельно с кар-
тографическими базами данных создаются тематические карто-
графические слои с соответствующей атрибутивной базой дан-
ных с учетом материалов городских служб.
Запуски космических спутников (табл. 11.1) обеспечили раз-
работку и практическое применение принципиально новых ме-
тодов создания картографического материала.
Таблица 11.1. Операторы систем дистанционного зондирования Земли в России
Сегмент данных	Действующие КА (страна)
Сверхвысокое разрешение (< 1м)	I KONOS-2, QuickBird-2 и Oib-View-З (США)
Высокое разрешение (1... 10 м)	EROS-A (Израиль), IRS-P6/LISS-4 (Индия), SPOT-5 (Франция)
Среднее разерешение (10...250 м, многоспектральная съемка)	IRS- 1С, -1D, -Р6 (Индия), SPOT-2,4 (Франция), SPOT-2, 4, 5 (Франция), Landsat, ЕО-1 и Terra/ASTER (США), «Метеор-ЗМ» № 1 (Россия)
Низкое разрешение (> 250 м, мно- госпектральная съемка)	Terra и Aqua (США), SPOT/VGT (Франция), ENVISAT-1/MERIS (Европейское космиче- ское агентство — ЕКА)
Оптическая стереосъемка	SPOT-5 (Франция), IRS-P5 (Индия)
РСА среднего разрешения (10... 100 м)	RADARSAT-1 (Канада), ENVISAT-1, ERS-2 (ЕКА)
	
Широкий диапазон масштабов, в которых могут быть полу-
чены космические снимки, их высокая разрешающая способ-
ность и возможность многократного увеличения фотоизображе-
16*
243
ний (до 20 раз), генерализация изображения позволяют приме-
нять космическую съемку ДЗЗ на всех этапах проектирования
городов. Результаты космической съемки содержат большой
объем информации, необходимой как для решения градострои-
тельных задач на территориях, соответствующих масштабам
районной планировки и крупных регионов, так и для обеспече-
ния потребностей градостроительных работ.
При градостроительном проектировании и особенно при ре-
конструкции исторически сложившихся городов архитектор
должен располагать данными как о характере застройки, вклю-
чая ее вертикальную структуру, так и функционально-планиро-
вочных элементах территории. Топографические материалы не
позволяют в полной мере получить необходимую информацию.
С космического спутника обширная территория может быть по-
крыта одним-двумя кадрами в течение нескольких минут. При
аэрофотосъемке на изготовление и монтаж снимков такой тер-
ритории затрачиваются месяцы работы.
В зависимости от высоты полета космического аппарата (КА)
и размеров фокусного расстояния съемочной камеры космиче-
ские снимки могут быть получены в широком диапазоне мас-
штабов. Чем мельче масштаб фотоснимка, тем большую пло-
щадь он охватывает, тем больше его обзорность. В зависимости
от масштаба и обзорности космические фотоснимки принято
классифицировать на мелко-, средне- и крупномасштабные.
Мелкомасштабные (1 : 108— I : 107) охватывают всю планету,
точнее освещенную часть полушария или материков; среднемас-
штабные (1 : 107——1 : 106) покрывают части материков и крупные ре-
гионы; крупномасштабные (1 : 105 и крупнее) обеспечивают изобра-
жение локальных участков земной поверхности. Наиболее употре-
бительным масштабом космического снимка является 1 : 106.
Высокая обзорность космических фотоснимков позволяет
выявить пространственные закономерности и взаимосвязи явле-
ний и проследить антропогенные воздействия на природную
среду в пределах крупных регионов. Так, например, один кос-
мический снимок в масштабе 1 : 2 000 000 при формате 81 х 56 мм
охватывает площадь около 20 000 км2.
Широко используют материалы разномасштабной космиче-
ской съемки с различных спутниковых систем, в первую очередь
со спутников IRS, предоставляющих доступную информацию для
создания и актуализации пространственной основы масштабов
244
1: 25 000—1: 100 000, а также со спутников IKONOS и QuickBird
для получения крупномасштабной пространственной основы.
Изображения на космических снимках получают исключи-
тельно хорошего качества, благодаря чему они с высокой де-
тальностью воспроизводят объекты земной поверхности. На них
уверенно распознаются площадные объекты, имеющие в натуре
размеры до 10 х 10 м, линейные же объекты большой протяжен-
ности, например дороги, каналы, изображаются и в том случае,
когда их ширина значительно меньше Юм. На снимках отобра-
жаются планировка городских и сельских населенных пунктов,
включая внутриквартальные и отдельно стоящие строения, до-
рожная сеть вплоть до полевых дорог, а также такие линейные
объекты, как просеки в лесу, мелиоративные канавы и т. п.
Одним из важных показателей, от которых зависит практи-
ческое использование снимков, является предел увеличения
оригинальных негативов, при котором еще не наблюдается ухуд-
шения фотографического качества изображения (зернистость,
нечеткость контуров объектов и др.). Как показала практика,
указанные фотоснимки позволяют производить с негатива
30...60-кратные увеличения для распознавания малоразмерных
объектов и изучения деталей изображения.
Космическая техника дает новый уровень оперативности на-
блюдений. Со спутника, находящегося на геостационарной орби-
те, можно получить изображения через любой отрезок времени.
Путем подбора параметров орбиты и количества космических ап-
паратов достигается заданная повторяемость и оперативность об-
зора поверхности Земли. Поэтому можно считать, что космиче-
ский снимок имеет четыре измерения. Кроме линейных X, Y, Н
есть еще такое важное четвертое измерение, как время. На фото-
снимке как бы в застывшем виде фиксируются форма, размер и
пространственное положение объекта в выбранное время или ин-
тервал времени. Эти возможности космического метода имеют
важное значение для изучения динамики процессов и явлений.
Интервал времени между фотографированием в зависимости
от цели использования космических снимков может быть разли-
чен. Так, при изучении быстропротекающих процессов и явле-
ний (транспортных потоков, наводнений, наблюдений за загряз-
нением окружающей среды и т. п.) он должен измеряться часами.
При исследовании же направленности и интенсивности таких
антропогенных и природных процессов, как динамика использо-
вания городских земель, преобразование природной среды на ур-
245
банизированных территориях, оврагообразование и просадки
грунтов, зарастание водоемов, заболачивание и засоление почв и
др., целесообразно использовать фотоснимки, полученные с ин-
тервалом в одно или даже в несколько десятилетий.
Космическое фотографирование может производиться в раз-
личных диапазонах спектра электромагнитных колебаний,
включая невидимую для глаза человека область излучений. При
этом особое место занимает многозональная съемка, которую
производят одновременно в нескольких сравнительно узких зо-
нах спектра. Для фотографирования используют многообъекгив-
ный аппарат с разными светофильтрами и специальные фото-
пленки, каждая из которых наиболее чувствительна к лучам све-
та какой-либо одной зоны.
Из специальных видов орбитальной съемки наибольшими
возможностями в настоящее время обладает тепловая съемка.
Она основана на фотофиксировании различий теплофизических
свойств объектов в микрометровом диапазоне электромагнитно-
го спектра (0,8... 15 мкм). По снимкам в инфракрасном диапазо-
не можно получить ряд важных характеристик, необходимых
для изучения естественных и искусственных образований. Осо-
бый интерес эти снимки представляют для исследования темпе-
ратурного воздействия городов на окружающую среду и образуе-
мых ими тепловых островов.
Анализ космических фотоснимков как источника информа-
ции о природной и антропогенной среде и опыт работы с фото-
снимками в различных отраслях науки и практики позволяют вы-
делить следующие основные направления их применения в гра-
достроительных целях: в качестве топографической основы для
нанесения данных о природной среде, полученных путем изуче-
ния различных текстовых и графических материалов и непосред-
ственного обследования территории; для обновления топографи-
ческих карт и планов; для исследования городской и природной
среды; для контроля за состоянием окружающей среды.
Обновление топографических карт и планов. Преимуществен-
ный рост больших и средних городов приводит к формирова-
нию крупных городских агломераций, занимающих территории
в тысячи км2. В современных условиях архитектор вынужден
пользоваться не только топографическими планами, но и карта-
ми различного масштаба. Чтобы выполнить свое назначение,
карта должна быть достаточно достоверна. Одна из важнейших
задач геодезического обеспечения — обновление карты, что оз-
246
начает приведение содержания карты в соответствие с совре-
менным состоянием картографируемой территории путем час-
тичного пересоставления или выпуска нового издания карты.
Космическая съемка открывает широкие перспективы для
обновления карт в короткие сроки. К настоящему времени ме-
тоды и технология обновления карт среднего и мелкого масшта-
бов по космическим снимкам достаточно отработаны.
Если участь, что планы городов по сравнению с картами, как
правило, стареют значительно быстрее, то становится ясным
значение космической информации о городских поселениях.
Исследование городской и природной среды. При изучении
территорий в аспекте градостроительных исследований не всег-
да целесообразно пользоваться графическими материалами
крупного масштаба. Для многих целей выгоднее иметь генера-
лизованное изображение территории с большой обзорностью
для получения важных экономико-географических характери-
стик. Поэтому изучать населенные пункты, как показывает
опыт, целесообразно по космическим снимкам, увеличенным в
15...25 раз. На таких снимках видны границы городских терри-
торий, общая схема планировки и характер застройки, особен-
ности планировочной структуры; можно выделить функцио-
нально различные зоны городов: промышленную, жилую с ма-
лоэтажной застройкой, зону новостроек и т. д.
Оперативность получения космической информации обеспе-
чивает изучение динамики городов по различным показателям:
тенденции развития населенных пунктов за определенный пери-
од, направления и нормативы роста пригородных зон, эффек-
тивность использования территориальных ресурсов и т. д.
Космическая информация может быть использована в город-
ском планировании и градостроительстве для оценки природ-
ных особенностей территории и решения широкого круга инже-
нерно-экономических и социально-экономических задач. Наи-
более важными из этих задач являются:
•	целенаправленный анализ территории и разработка схем
функционального использования территории для комплексного
решения вопросов межрайонной и внутрирайонной хозяйствен-
ной деятельности;
•	предварительная оценка территории с целью выявления
площадей, пригодных для перспективного промышленного и гра-
жданского строительства и оборудования рекреационных зон;
247
•	оценка пространственных особенностей организации сель-
скохозяйственного производства и характера использования
различных угодий;
•	инвентаризация земельных ресурсов.
Контроль за состоянием окружающей среды. В России органи-
зована общегосударственная служба наблюдений и контроля за
состоянием окружающей среды, уровнем загрязнения атмосфе-
ры, почвы и водных объектов по физическим, химическим и
гидробиологическим показателям. Важной составной частью
этой системы является фотографирование из космоса.
Космические фотоснимки прежде всего дают возможность в
короткие сроки и на большой территории определить современ-
ное состояние природного ландшафта и получить количествен-
ные характеристики его элементов. Полученные данные явля-
ются инвентаризационной основой для оценки изменений окру-
жающей среды, которые фиксируются как дистанционными ме-
тодами, так и натурными наблюдениями и исследованиями.
11.2.	Приемы работы с аэрокосмическими снимками
К космическим снимкам обычно прилагают аннотацию, со-
держащую сведения о параметрах съемки (тип аэрофотоаппарата,
дату и время съемки, высоту фотографирования, масштаб, съе-
мочную зону и т. п.), и данные о территориальной привязке
снимка (координаты центра или углов снимка). Такая аннотация
полезна для дальнейшей работы со снимками. В автоматизиро-
ванных системах хранения и поиска космической информации
аннотации переводят на магнитные ленты или диски. Фототеки
космических снимков в настоящее время создаются во многих
организациях, использующих материалы космической съемки.
Привязка космического снимка к карте. Аэрокосмические сним-
ки, как правило, используют совместно с топографической картой.
Работу с ними обычно начинают с их привязки, т. е. опознавания
территории, изобразившейся на снимке, определения и нанесения
на карту ее границ, а также определения масштаба снимка.
Привязку осуществляют путем непосредственного отождествле-
ния изображения местности на аэрокосмическом снимке и на кар-
те. Сравнивая снимок с картой данного региона, стремятся отожде-
ствить общие ориентиры. Такими ориентирами обычно служат бе-
реговая линия морей, гидрографическая сеть, озера, магистральные
дороги, крупные формы рельефа. Решение задачи упрощается, если
248
предварительно известны параметры съемки и приближенное зна-
чение масштаба снимка, вычисляемое по высоте орбиты, фокусно-
му расстоянию камеры и коэффициенту увеличения снимка.
После привязки масштаб снимка можно точнее определить
по длине одного и того же отрезка на снимке и карте. Вычисле-
ния выполняют по формуле
Мс = /к/4Мк,
где Мс и Мк — знаменатели масштаба снимка и карты; /с,
/к — длина отрезка на снимке и на карте.
Для строго горизонтального аэроснимка и плоской местно-
сти масштаб для всего снимка одинаков. Однако под влиянием
угла наклона снимка, рельефа местности, кривизны Земли вели-
чина масштаба будет меняться в некоторых пределах при пере-
ходе от одной точки снимка к другой. Поэтому для получения
среднего значения масштаба выбирают не один, а два-три отрез-
ка в разных частях снимка. При определении масштаба косми-
ческого снимка удобнее пользоваться Международной картой
мира масштаба 1 : 1 000 000, так как в проекции этой карты рас-
стояния практически не искажаются.
Перенос изображений объектов с фотоснимков на карту. Д ля пе-
ревода в масштаб карты отрезков, измеренных на фотоснимке, и
решения обратной задачи используют пропорциональный масштаб.
Перенос информации с аэроснимка на карту производят с по-
мощью оптических приборов — универсального топографического
проектора и др. При отсутствии этих приборов применяют различ-
ные графические метода. Наиболее простыми из них являются
способ линейных засечек и способ взаимно проективных сеток.
При способе линейных засечек на карте и аэроснимке выби-
рают две обшие точки с таким расчетом, чтобы угол между на-
правлениями от этих точек на переносимый объект находился в
пределах 30...1500, а расстояния как можно короче. Эти расстоя-
ния измеряют на аэрофотоснимке и с помощью пропорцио-
нального масштаба находят соответствующие им расстояния на
карте. Радиусами, равными этим отрезкам, проводят на карте
дуги; точка пересечения дуг — это положение объекта на карте.
Для контроля засечку производят с третьей точки. Вследст-
вие погрешностей измерений и искажений, свойственных аэро-
снимку, при построении засечки может образоваться треуголь-
ник погрешностей. Если стороны треугольника не превышают
1 мм, за искомую точку принимают центр треугольника.
249
В том случае, когда аэрофотоснимок содержит большое ко-
личество объектов, отсутствующих на карте, строят проектив-
ные сетки на фотоснимке и карте и на глаз переносят на карту
изображения всех необходимых объектов.
Трансформирование фотоснимка. Совместное использование
фотоснимка и топографической карты значительно облегчается,
если масштаб фотоснимка равен масштабу карты, и он обладает
геометрическими свойствами, близкими к геометрическим
свойствам карты. Преобразование наклонного фотоснимка в
изображение, соответствующее горизонтальному фотоснимку
заданного масштаба, называется трансформированием. В процес-
се такого преобразования устраняют смещения точек, вызван-
ные наклоном фотоснимка, и получают изображение местности,
равнозначное плану.
Стереоскопическое изучение фотоснимков. При рассмотрении
двух фотоснимков одного и того же объекта, полученных с кон-
цов базиса фотографирования, наблюдатель видит пространст-
венную или, как ее называют, стереоскопическую модель местно-
сти. Стереоскопическое изучение снимков применяют для де-
тальной оценки характера застройки города, населенного пунк-
та, особенностей рельефа местности и определения высоты объ-
екта по фотоснимку.
Стереоскопическую модель можно получить с помощью раз-
личного рода оптических систем. Простейшим стереоскопиче-
ским прибором является стереоскоп. Наиболее широкое приме-
нение получили складные линзово-зеркальные стереоскопы ЛЗ и
СММ-1К. Стереоскоп ЛЗ состоит из двух пар зеркал и двух линз,
смонтированных на раме, к которой прикреплены четыре ножки.
Для получения стереомодели местности сначала накладывают
снимки друг на друга так, чтобы идентичные контуры совпадали,
перекрывающиеся части были повернуты внутрь. Затем снимки
раздвигают до тех пор, пока расстояние между центрами сосед-
них снимков не достигнет 20...30 см, и ставят на них стереоскоп.
При этом центры снимков должны находиться в центре поля зре-
ния стереоскопа. Наблюдая снимки в стереоскоп и медленно их
перемещая и поворачивая, добиваются совмещения одноимен-
ных контуров. В момент совмещения наблюдатель должен уви-
деть объемную модель местности, или, как говорят, получить сте-
реоэффект. В таком положении снимки закрепляют грузиками.
Для наблюдения стереомодели по всей площади снимков
стереоскоп перемещают, не изменяя взаимного положения пары
снимков.
250
С помощью стереоскопических приборов можно не только
наблюдать рельефную модель местности, но и измерить высоту
объекта.
Стереоскопическое измерение продольных параллаксов про-
изводят с помощью специальных приборов — стереокомпарато-
ров или приспособления к стереоскопу различных конструк-
ций — параллаксометра, основной частью которого является
стержень с микрометренным винтом и стеклянными пластинка-
ми, на которых выгравированы визирные (измерительные) мар-
ки. Отсчет берется по стержню (мм) и барабану (доли мм), кото-
рый имеет цену деления 0,05 мм.
11.3.	Исследования городской территории
по аэрокосмическим снимкам
Чтобы развивать современный город, нужно решать большой
комплекс разноотраслевых задач, для чего требуется всесторон-
няя исходная информация. Аэрокосмические снимки позволяют
производить анализ урбанизированных территорий на различ-
ных масштабных уровнях: это определение структуры и особен-
ностей формирования населенного пункта, установление его
связей с ближайшими городами, изучение роли населенного
пункта в пригородной среде и системе в целом.
Большой объем информации для определения характера ис-
пользования земель может быть получен по аэрокосмическим
снимкам. Воспроизводя объективную картину территориального
роста городов, они позволяют получить количественные показа-
тели соотношений площадей, находящихся под различными ви-
дами использования, и выявить тенденции перераспределения
этих земель по мере роста города.
Для проведения фактической границы города должны быть
выделены городские и сельские виды использования земель и
произведено их разделение. Городские виды использования зе-
мель включают жилую застройку, территории промышленных
предприятий, незастроенные территории, которые функцио-
нально связаны с городом (парки, стадионы, санитарные зоны и
т. д.). Дифференциация этих видов использования земель на аэ-
рокосмических снимках основана на том, что объекты, входя-
щие в каждый из них, имеют свои внешние особенности, отра-
жающиеся на снимках. Определение функций отдельных за-
строенных участков территории производится по характеру их
251
планировки, типу построек, особенностям окружающего ланд-
шафта и положению относительно транспортных путей.
Важной характеристикой городской территории является
плотность застройки. Этот показатель особенно важно учитывать
при зонировании городской территории и при изучении ее роста.
Плотность застройки определяют как отношение площади,
находящейся под зданиями (с учетом их этажности), к площа-
ди всего города или какой-либо другой территориальной еди-
ницы, например квартала, в пределах которой проводятся из-
мерения. При определении плотности внутригородской за-
стройки учитывают этажность зданий, устанавливаемую по
данным топографического плана или путем измерения по
снимкам высоты здания и высоты одного этажа. Высоту здания
вычисляют по формуле
h = Ьр(Н/Ь),
где Др — разность продольных параллаксов между определяемыми
точками; Н — высота фотографирования относительно средней
высоты местности; b — значение базиса фотографирования в мас-
штабе снимка. За величину базиса фотографирования в масштабе
снимка принимают расстояние между главной точкой аэроснимка
и изображенной на нем главной точки соседнего снимка.
Высоту фотографирования Н получают в процессе аэрофото-
съемки по радиовысотомеру. Ее можно также вычислить по из-
вестной абсолютной высоте фотографирования Яа6с и средней
высоте местности Лср:
Я = Яабс-Лр
или по масштабу снимка 1 : М и фокусному расстоянию аэро-
фотоаппарата f.
С помощью стереоскопа с параллаксометром по стереопаре
аэроснимков измеряют разности продольных параллаксов между
двумя точками, выбранными у основания здания и на его крыше.
Для освоения техники стереоскопического визирования вна-
чале лучше выбрать освещенную сторону дома. Марку наводят
на землю около здания и на низ крыши. Параллаксометр накла-
дывают на стереопару так, чтобы левая и правая визирные мар-
ки находились на обоих снимках на выбранной точке. Рассмат-
ривая снимки и две марки под стереоскопом, наблюдатель дол-
жен воспринять одну мнимую марку, касающуюся стереомодели
252
в выбранной точке. Увеличив отсчет по барабану параллаксо-
метра на несколько десятых долей миллиметра, наблюдатель
увидит измерительную марку, «висящую» над моделью. Придер-
живая параллаксометр левой рукой, правой осторожно вращают
головку параллаксометра, уменьшая отсчеты. При этом марка
начинает опускаться, затем коснется модели, «углубится в зем-
лю» и, наконец, начнет раздваиваться. Чтобы научиться четко
воспринимать момент касания маркой модели местности, нуж-
но сосредоточивать взгляд не на марке, а на модели. Грубые
ошибки в стереоскопическом наведении мнимой марки на мо-
дель можно обнаружить поочередным наблюдением левым и
правым глазом: обе действительные марки должны быть точно
совмещены с одной и той же контурной точкой на левом и пра-
вом снимках стереопары.
Для контроля делают трехкратное визирование на каждую
точку. Отсчеты по параллаксометру должны совпадать до 0,1
мм. При измерениях необходимо внимательно следить за тем,
чтобы снимки были неподвижны.
При определении этажности вначале вычисляют для каждой
точки среднее значение отсчета по параллаксометру, а затем
разность продольных параллаксов и высоту здания. Полученную
высоту здания делят на 2,5...3 м независимо от того, является ли
здание жилым или промышленным. В первом случае этажи бу-
дут реальными, а во втором — условными. При таком подходе
интенсивность использования территории получает тем боль-
ший показатель, чем выше здание.
Плотность застройки, выраженную в процентах, определяют
как отношение площади крыш, умноженной на число этажей, к
площади квартала. Площадь определяют по отдельным кварта-
лам, границы между которыми проходят по середине улиц.
Глава 12
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
12.1.	Сведения о комплексных инженерных изысканиях
Составлению проектов планировки и застройки предшеству-
ют инженерные изыскания — комплексное изучение природных
условий района (участка) строительства (топографических, гео-
логических, гидрогеологических, гидротехнических, почвен-
но-мелиоративных, геоботанических, экологических, экономи-
ческих и др.) с целью получения необходимых материалов для
разработки экономически целесообразных и технически обосно-
ванных решений при проектировании и строительстве объектов
и их эксплуатации.
Инженерные изыскания представляют собой специальный
вид строительной деятельности, связанной с изучением природ-
ных и техногенных условий строительного освоения террито-
рий. Результаты инженерных изысканий, прогнозы изменения
природно-техногенных условий (оценки риска) в процессе
строительства и эксплуатации объектов в значительной степени
влияют на экономичность, надежность и геоэкологическую без-
опасность зданий и сооружений.
В состав инженерно-геодезических изысканий входят созда-
ние опорных геодезических сетей, производство топографиче-
ских съемок, изыскание трасс для линейного строительства. Ин-
женерно-геодезические изыскания являются первым этапом
геодезического обслуживания строительства. Объектом изуче-
ния инженерно-геодезических изысканий являются рельеф и
ситуация участка строительства.
Главная функция инженерных изысканий — это накопление,
систематизация и обобщение по территориальному принципу
получаемой информации о природных и техногенных условиях
создания среды обитания человека.
Комплексные инженерные изыскания концентрируются в по-
селениях (города, поселки, сельские населенные пункты и т. д.),
за исключением магистральных линейных объектов (железные и
автомобильные дороги, магистральные трубопроводы, высоко-
вольтные линии электропередачи и т. п.).
254
Систематизация всех инженерных изысканий, выполненных
различными организациями на определенной территории, фор-
мирует государственный фонд комплексных инженерных изы-
сканий. Цифровое представление пространственной информа-
ции (поверхностной и геологического строения территорий), со-
держащейся в фонде комплексных инженерных изысканий, с
использованием ГИС-технологий образуют банки инженерных
изысканий. Совокупность копий технических отчетов об инже-
нерных изысканиях для строительства составляет территориаль-
ный архивный фонд инженерных изысканий.
Данные указанных банков могут быть использованы в авто-
матизированных системах государственного земельного и градо-
строительного кадастров.
В создании и использовании территориальных архивных
фондов инженерных изысканий в соответствии с федеральным
законом «Об основах градостроительства в Российской Федера-
ции» участвуют органы архитектуры и градостроительства субъ-
ектов Федерации или местные органы архитектуры и градо-
строительства.
Положения о территориальных функциях федерального уровня
по инженерным изысканиям для строительства в Российской Феде-
рации разрабатываются под руководством ГО «Росстройизыскания».
Организации, входящие в ГО «Росстройизыскания», владеют
технологией создания цифровых крупномасштабных топографи-
ческих планов поселений России, имеют возможность переда-
вать проектным и строительным организациям (заказчикам) ма-
териалы инженерных изысканий и инвентаризации земель на
магнитных носителях.
12.2.	Проектная документация при планировке
и проектировании городской территории
Городская территория формируется из функциональных зон,
определяющих ее планировочную структуру и архитектурный
облик. Выделяются следующие городские зоны:
•	селитебная — для размещения жилых районов, обществен-
ных центров (административных, научных, учебных, медицин-
ских, спортивных и др.), зеленых насаждений общего пользова-
ния (скверов, парков и т. д.);
•	промышленная — для размещения промышленных предпри-
ятий и связанных с ними объектов;
255
•	коммунально-складская — для размещения баз и складов, гара-
жей, трамвайных депо, троллейбусных и автобусных парков ит. п.;
•	внешнего транспорта — для размещения транспортных уст-
ройств и сооружений пассажирских и грузовых станций, портов,
пристаней и т. д.
На территориях сельских населенных пунктов выделяют се-
литебную и производственную зоны.
На территориях, прилегающих к городам, предусматривают
организацию пригородных зон, предназначенных в качестве ре-
зервов последующего развития города и для размещения объек-
тов хозяйственного обслуживания, а также зеленых зон для от-
дыха населения и улучшения микроклимата города.
Основным планировочным элементом селитебной зоны яв-
ляется микрорайон, ограниченный красными линиями магист-
ральных и жилых улиц (квартал). Красными линиями называют
границы между всеми видами улиц (проездов) и основными гра-
дообразующими элементами: зонами жилой застройки и водных
бассейнов; промышленной, зеленой, технической зонами. Зда-
ния вдоль улиц размещают по лини застройки, которая отступа-
ет от красной линии в глубь территории микрорайона не менее
чем на 6 м на магистральных улицах и на 3 м — на жилых.
Планировку и застройку города осуществляют на основе це-
лого ряда специальных проектных документов; в составлении
документов и реализации их решений геодезисты принимают
непосредственное участие.
Основным градостроительным документом является генераль-
ный план города, в котором определяют перспективы развития го-
рода; комплексное решение всех его функциональных элементов,
жилой и промышленной застройки, сетей общественного обслу-
живания, благоустройства и городского транспорта.
Генеральный план города включает:
•	основной чертеж генерального плана;
•	план существующего города (так называемый опорный
план по состоянию на год выпуска генерального плана);
•	материалы, характеризующие идею архитектурно-про-
странственной композиции;
•	схемы, определяющие природные условия, инженерное
оборудование и подготовку территории;
•	схемы городского и внешнего транспорта;
•	схемы размещения учреждений и предприятий культур-
но-бытового обслуживания;
256
•	проект размещения первоочередного строительства;
•	пояснительную записку.
Генеральный план города с численностью населения более
500 тыс. человек выполняется на топографическом плане в мас-
штабе 1:10 000, для остальных городов — в масштабах 1 : 5000 —
1 : 2000.
Генеральный план города является основой для разработки
проекта детальной планировки и эскизов застройки, проектов
планировки городских промышленных районов, инженерного
оборудования, городского транспорта, благоустройства, озелене-
ния и др.
Проекты детальной планировки и эскизы застройки разраба-
тывают на отдельные части селитебной территории: жилые рай-
оны и микрорайоны, общегородские центры, общественные
комплексы, подлежащие застройке, реконструкции или благоус-
тройству в ближайшие 3...5 лет в соответствии с проектами пер-
воочередного строительства. В состав проекта входят: схема раз-
мещения проектируемого района в системе города; план крас-
ных линий и эскиз застройки; разбивочный чертеж красных ли-
ний; схема инженерной подготовки территории и организации
рельефа по осям городских проездов в точках пересечения и
наиболее характерных переломах рельефа местности; схемы раз-
мещения общегородских инженерных сетей, организации дви-
жения транспорта и пешеходов, поперечных профилей улиц.
План красных линий и эскиз застройки выполняют на топо-
графическом плане в масштабах 1 : 500 — 1 : 2000, на котором
показывают: существующую застройку всех видов; проектируе-
мую сеть улиц, проездов, пешеходных аллей и зеленых насажде-
ний; размещение проектируемых жилых и общественных зданий
и сооружений; красные линии и проектные элементы попереч-
ного профиля улиц и проездов.
Разбивочный чертеж с привязками красных линий к опорным
зданиям, сооружениям и геодезическим пунктам, закрепленным
на местности координатами характерных точек красных линий,
выполняется на копии плана красных линий и эскиза застройки.
Схему инженерной подготовки территории и организации
рельефа выполняют на копии плана красных линий. На схеме
показывают проектные и фактические отметки по осям проез-
дов в углах микрорайонов, в местах излома красных линий и
рельефа местности, решения по инженерной подготовке (схему
водоотвода, участки подсыпки или срезки грунта, защитные со-
оружения, дренажи).
17-5891
257
Поперечные профили улиц выполняют в масштабах 1 : 100—
1 : 200 с указанием существующих профилей, с выделением про-
езжей части, тротуаров, полос зеленых насаждений, трамвайных
путей, наземных и подземных инженерных сетей.
Проект застройки разрабатывают, как правило, на основе
проекта детальной планировки и эскиза застройки на жилой
микрорайон, квартал или группу жилых домов, а также на за-
стройку общественного комплекса. Проект застройки разраба-
тывают в две стадии: проект и рабочая документация или в одну
стадию — рабочий проект, т. е. проект, совмещенный с рабочи-
ми чертежами.
Проект содержит ситуационный план размещения строи-
тельства, генеральный план застройки, макет застройки, чер-
теж организации рельефа, инженерных сетей, озеленения тер-
ритории, паспорта типовых и чертежи индивидуальных проек-
тов зданий, проект организации строительства, сводный смет-
но-финансовый расчет. Все материалы проекта выполняют в
масштабах 1 : 500 — 1 : 1000, ситуационный план — в масштабах
1 : 2000 — 1 : 5000. Рабочую документацию разрабатывают на
основе утвержденного проекта в составе генерального плана
участка застройки в масштабах 1 : 500 — 1 : 1000, разбивочного
чертежа в масштабах 1 : 500 — 1 : 1000 с показом привязок раз-
мещения зданий и сооружений; чертежей, принятых к строи-
тельству зданий и сооружений; чертежей по организации рель-
ефа территории в масштабах 1 : 500 — 1 : 1000 с показом про-
ектных горизонталей, отметок и уклонов, картограммы земля-
ных работ; чертежей по водоснабжению, канализации, тепло-
фикации, электроснабжению, газоснабжению в масштабе 1 : 500;
посадочно-дендрологического чертежа в масштабе 1 : 500; смет
на строительство.
Проект планировки городского промышленного района раз-
рабатывают на основе генерального плана города с учетом раз-
вития существующих и строительства новых предприятий. Про-
ект выполняют в составе основного чертежа планировки про-
мышленного района в масштабе 1 : 2000; схемы размещения
района в плане города в масштабе 1 : 5000 или 1 : 10 000; схемы
размещения инженерных сетей, организации рельефа и инже-
нерной подготовки территории в масштабе 1 : 2000; поперечных
профилей магистралей, улиц и местных проездов в масштабах
1 : 100— 1 : 200; пояснительной записки.
258
Для городов численностью населения 250 тыс. человек и бо-
лее, а также городов-курортов разрабатывают проект планиров-
ки пригородной зоны. Для городов с численностью населения
менее 250 тыс. человек и поселков городского типа в составе ге-
нерального плана выполняют схему планировки прилегающего
к городу района.
Архитектурно-проектные решения для строительства жилищ-
но-гражданских зданий принимают на основе материалов градо-
строительного паспорта (паспорта земельного участка), являюще-
гося комплексным документом, обеспечивающим удобства поль-
зования материалами инженерно-строительных изысканий при
согласовании, проектировании и строительстве. Паспорт содер-
жит общую часть; акт об отводе границ участка строительства;
архитектурно-планировочное задание; инженерно-геологическую
характеристику участка; условия присоединения проектируемых
зданий и сооружений к городским инженерным сетям; описание
строений и зеленых насаждений, находящихся на участке. Осно-
ву большинства документов градостроительного паспорта состав-
ляет топографический план, обычно в масштабе 1 : 500.
12.3.	Геодезические разбивочные работы
Геодезические разбивочные работы — это комплекс геодезиче-
ских работ, выполняемый с целью определения положения на ме-
стности осей сооружения и его деталей, содержащихся в проекте.
Главными осями являются две взаимно перпендикулярные
оси симметрии сооружения I-I и П-П, а основными ося-
ми — линии А-А, Б-Б, 1-1 и 2-2, образующие контур сооруже-
ния (рис. 12.1). В пределах этого контура проводят параллель-
ные основным осям продольные и поперечные промежуточные
оси, определяющие положение внутренних частей сооружения.
При геодезическом контроле установки оборудования пользуют-
ся монтажными осями, смещенными параллельно разбивочным
осям на некоторое расстояние.
Разбивочные работы на строительной площадке требуют соз-
дания геодезической разбивочной основы. Наиболее распростра-
ненным видом разбивочной основы при строительстве промыш-
ленных сооружений является строительная сетка (рис. 12.2),
представляющая собой систему опорных пунктов, равномерно
покрывающих территорию строительной площадки и обеспечи-
17*
259
Рис. 12.1. Главные и основные оси сооружения
вающих возможность с необходимой точностью при наименьших
затратах времени перенести проект сооружения на местность.
Строительные сетки создают в виде квадратов или прямо-
угольников со сторонами 50, 100 или 200 м. Выбор формы
строительной сетки зависит от типа строящегося объекта, харак-
тера рельефа строительной площадки. При этом строительную
сетку проектируют с таким расчетом, чтобы ее стороны были
параллельны основным осям проектируемых сооружений.
Пункты строительной сетки стремятся располагать вне зон на-
Рис. 12.2. Строительная сетка
260
рушений грунта, вызванных земляными работами. За начало ко-
ординат строительной сетки принимают пункт сетки, располо-
женный в юго-западном углу стройплощадки, что позволяет из-
бежать отрицательных значений абсцисс и ординат. От этого ча-
стного начала вычисляют координаты остальных пунктов по
принятым в проекте длинам сторон фигур сетки.
В качестве пунктов разбивочной основы используют пункты
геодезических сетей, красные линии застройки, существующие на
местности сооружения. Красные линии ограничивают контуры за-
стройки. Внутри города красные линии определяют границы квар-
талов, размеры площадей города и границы жилых и промышлен-
ных зон, а также зоны зеленых массивов. План красных линий яв-
ляется частью проекта детальной планировки города и разрабаты-
вается на топографических планах в масштабах 1: 1000 — 1 : 500.
Высотную основу на строительной площадке создают путем
проложения нивелирных ходов различной точности в зависимо-
сти от вида сооружения.
Порядок выполнения разбивочных работ на строительной
площадке состоит из следующих этапов:
•	разбивка основных осей — на местности определяют поло-
жение главных (исходных) разбивочных осей от пунктов геодези-
ческой основы (согласно данным разбивочного чертежа) и закре-
пляют их знаками. Этап оформляют соответствующим актом;
•	детальная разбивка сооружения — от закрепленных точек
главных осей разбивают продольные и поперечные оси отдель-
ных строительных блоков и частей сооружения с одновремен-
ной установкой точек и плоскостей на уровень проектных отме-
ток. После завершения нулевого цикла строительства пункты
разбивочной основы переносят на исходный горизонт сооруже-
ния — блоки фундамента, бетонную подготовку или перекрытие
подвала, а затем по мере возведения сооружения проектируют
эти пункты на монтажные горизонты, т. е. опорные площадки
несущих конструкций каждого его этажа (яруса).
По завершении строительства фундамента и монтажа строи-
тельных конструкций приступают к разбивке и закреплению
монтажных сетей и установке в проектное положение техноло-
гического оборудования. Процесс строительства сопровождается
геодезическими контрольными измерениями и завершается ис-
полнительной съемкой сооружения, фиксирующей допущенные
отклонения от проекта. Геодезические методы наблюдений по-
зволяют выявить деформации и смещения сооружения в период
эксплуатации.
261
Точность разбивочных работ. При производстве разбивочных
работ различают: точность разбивки на местности главных или
основных осей сооружения относительно пунктов разбивочной
основы; точность детальной разбивки элементов сооружения от-
носительно его осей.
В первом случае общее положение на местности может быть
определено с погрешностью порядка нескольких сантиметров.
Значительно точнее выполняют детальную разбивку, обеспечи-
вающую строгое сопряжение всех частей сооружения.
Точность детальной разбивки зависит от типа и назначения
сооружения, материала его изготовления, технологических осо-
бенностей производства и регламентируется Строительными
нормами и правилами (СНиП). В общем случае точность возве-
дения инженерного сооружения зависит от точности геодезиче-
ских расчетов проекта, погрешности строительно-монтажных
работ и точности геодезических измерений.	?
Если допустить независимость характера влияния каждого иД
этих факторов на возведение сооружения, то отклонение его
точки от проектного положения может определяться как i
т2 = Шт + гпс + «г>
где Шг, тс, тТ — погрешности соответственно технологически!
расчетов, строительно-монтажных работ и геодезических измзд
рений. При тт ~тс ~тТ
тг = т/4з.	л
Приняв среднюю погрешность разбивки тег равной половш
не предельной тт, т. е. тС[ = 0,5тг, получим	J
WCr = т/З.	1
При строительстве уникальных и сложных сооружений, трм
бующих высокой точности возведения, геодезические разбивоч?
ные работы должны быть вдвое точнее.	\
12.4.	Подготовка геодезических данных для выноса проект!
сооружения на местность	J
Необходимые для разбивочных работ исходные данные, ЯЙ
основе которых составляют разбивочные чертежи, могут бы™
получены графическим, аналитическим и графоаналитические
методами.	!l3!
262
При графическом методе все необходимые данные (расстоя-
ния, углы, координаты, отметки) определяют графически по
планам и рабочим чертежам. Этот метод применяют, когда про-
ектируемое здание не связано с существующей застройкой.
Аналитический метод обеспечивает более высокую точность
исходных данных. Координаты точек существующих сооруже-
ний определяют по данным детальных съемок, например съемки
фасадов в масштабе 1 : 500 или на основе специально проложен-
ных для этого теодолитных ходов. По полученным координатам
и проектным параметрам вычисляют координаты точек проек-
тируемых сооружений (прямая геодезическая задача). По этим
координатам путем решения обратных геодезических задач вы-
числяют расстояния и углы, необходимые для выноса осей со-
оружения на местность.
При 1рафоаналитическом методе часть исходных данных по-
лучают графически с плана, а другую часть — аналитически.
Данный метод наиболее часто применяют в практике разбивоч-
ных работ.
Пример. Подготовить исходные данные графоаналитиче-
ским методом для выноса в натуру основных осей здания ABCD
(рис. 12.3) размером 20 х 30 м, продольная ось которого парал-
лельна стороне теодолитного хода I—IL Координаты точек I (х/, yi)
и II (хи, Ун) получены ранее путем проложения теодолитного хода
и записаны в ведомости координат теодо-
литного хода. Координаты точки А (хА, уА)
определены графически по плану.
Необходимыми исходными данными
для выноса в натуру точки А являются
значение угла 0 и расстояние df.A.
Из рис. 12.3 видно, что угол 0 равен
разности дирекционных углов, т. е.
0 = ам -
Значение дирекционного угла ссдя
берут из ведомости вычисления коорди-
нат точек теодолитного хода. Дирекци-
онный угол ctf-A и расстояние df_A опре-
деляют путем решения обратной геоде-
зической задачи по координатам точек I
и А. Значения af.A и df.A вычисляют по
формулам
Рис. 12.3. Разбивочный
чертеж
263
tg а/-л = Ду/Дх,
где Ду = уА - л и Ах = хА - х(;
d/.A = Ду/sin ar.A; d't.A = Дх/cos af.A.
Значения df.A и dj.A не должны различаться более чем на 1...2
см. На разбивочном чертеже подписывают значения полученно-
го расстояния df.A и угла р.
Чтобы получить данные для выноса в натуру точек В, С и D,
вначале вычисляют координаты этих точек путем решения пря-
мой геодезической задачи с учетом размеров здания и ориентиро-
вания оси АВ параллельно стороне теодолитного хода, затем вы-
полняют расчеты подобно тому, как это сделано для точки А.
12.5.	Элементы разбивочных работ
Разбивочные работы сводятся к построению на местности
углов и линий, лежащих преимущественно в горизонтальной и
вертикальной плоскостях.
•	Построение проектного горизонтального угла на местно-
сти. Над вершиной угла А устанавливают теодолит (рис. 12.4) и
ориентируют его по заданному направлению АВ. Движением
алидады откладывают проектный угол РМ1 и фиксируют колыш-
ком направление АС\ второй стороны угла. Для исключений
влияния коллимационной ошибки переводят трубу через зенит
и откладывают величину угла при другом положении вертит
кального круга— ВАС2. Разделив расстояние С1С2, принимают
биссектрису АС за вторую сторону заданного угла.
Если необходимо построить проектный угол с повышенно^
точностью, то угол Рпр измеряют несколькими приемами.
•	Вынос на местность проектного расстояния. Для построе-
ния на местности проектной линии от исходной точки отклады-
вают горизонтальное проложение, равное проектному значе-
нию. Измерения выполняют компарированными мерными при^
борами. Поправки за наклон, компарирование и температуру
вводят непосредственно в процессе построения линии.
•	Вынос в натуру проектной отметки. Нивелир устанавливав
ют посередине между репером или точкой, отметка которой из?
вестна, и определяемой точкой В (рис. 12.5). Берут отсчет а П0
264
Рис. 12.4. Построение про-
ектного горизонтального
угла на местности
Рис. 12.5. Вынос в натуру про-
ектной отметки
рейке в исходной точке. Определив горизонт прибора по
формуле
^ГП ^ИСХ + О,
вычисляют отсчет по рейке Ь, соответствующий проектной от-
метке Нпр,
b Нгп -йисх.
Перемещают рейку вверх или вниз до получения на ней отсче-
та Ь, после чего фиксируют положение пятки рейки колышком.
•	Построение проектной линии с заданным уклоном с помо-
щью нивелира. Чтобы построить линию с проектным углом,
предварительно вычисляют проектную отметку Япр точки на
расстоянии d от исходной точки А по формуле
ffnp W-
Устанавливают нивелир между точками так, чтобы два его
подъемных винта были параллельны заданной линии. Действуя
подъемными винтами, наклоняют трубу нивелира до тех пор, пока
отсчеты по рейкам в точках А и В станут одинаковыми. В резуль-
тате линия визирования будет параллельна линии заданного ук-
лона i. Промежуточные точки линии определяют установкой
рейки в этих точках и получением одного и того же отсчета.
•	Разбивка линии заданного уклона с помощью теодолита.
Теодолит устанавливают над точкой А с отметкой Нщ, и измеря-
ют его высоту iA (рис. 12.6). Вычисляют вертикальный угол v,
соответствующий заданному уклону, и устанавливают его значе-
ние на вертикальном круге с учетом места нуля. Затем переме-
265
Рис. 12.6. Построение проектной
линии с заданным уклоном
Продольный уклон
--------------------*С
Рис. 12.7. Разбивка проектной
плоскости по заданному уклону
щают рейку по вертикали над точкой В, пока отчет по рейке
станет равным высоте теодолита iA, фиксируют пятку рейки ко-
лышком. Таким же способом определяют положение промежу-
точных точек линии.
• Разбивка проектной плоскости по заданному продольному
и поперечному уклонам. Вычисляют отметки Нв, Нс, Нв че-
тырех угловых точек (рис. 12.7) и выносят их в натуру. С помо-
щью трех подъемных винтов нивелира приводят ось вращения
нивелира в положение, перпендикулярное проектной плоско-
сти. В этом случае отсчеты по рейкам в точках А, В, С, D будут
одинаковы. Положение промежуточных точек плоскости опре-
деляют, добиваясь тех же отсчетов по рейкам в этих точках.
Разбивка и закрепление осей сооружения. Вначале от пунктов
геодезической и разбивочной сети (пунктов строительной сетки»
красной линии застройки) закрепляют на местности положение
главных осей для сооружений, имеющих значительные размеры!
сложных по конфигурации, и основных — для типовых зданий^
После выноса и закрепления на местности основных осей для
разбивки межсекционных осей, т. е. детальной разбивки осей
здания или сооружения, точку А/1 (пересечение продольной
А-А и поперечной I-I осей) и направление вдоль продольной
оси А-А принимают за исходные (рис. 12.8).	’
Установив теодолит в точку А/1, визируют зрительной тру-
бой на точку А/ 7, и в створе визирной линии зрительной трубой
откладывают проектное расстояние АЦ—А17. Измерения произ*
водят в прямом и обратном направлениях компарированной ру-
леткой, учитывая поправку на превышение между точками А/1Л
А/ 7. Чтобы найти точку С/1, с помощью теодолита откладывают
угол 90° и проектный размер A/l-C/l. Произведя подобным об-
разом построения на точке А/ 7, получают точку С/7. Для кон-
266
Рис. 12.8. Закрепление осей сооружения на строительной обноске
троля в точках С/1 и С/7 измеряют углы, расстояния между точ-
ками С/1 и С/7 и, если позволяют условия, измеряют диагона-
ли, сравнивая их с проектными значениями. Оси закрепляют
створными знаками.
В практике строительства для закрепления главных, основ-
ных и межсекционных осей применяют строительную обноску.
Наиболее широко распространены инвентарные металлические
обноски, устанавливаемые по внешнему контуру сооружения,
как правило, параллельно основным его осям. Для удобства ра-
бот обноску устанавливают на высоте 400...600 мм от поверхно-
сти земли и на расстоянии 1...2 м от верхней бровки котлована
для обеспечения ее сохранности в процессе строительства. По
возможности верх обноски устанавливают в одной горизонталь-
ной плоскости с помощью нивелира.
После установки обноски на нее выносят основные оси со-
оружения. Так, для вынесения оси 1—1 теодолит устанавливают
на створный знак 1/1 и визированием на другой створный знак
1/IV отмечают положение оси 1-1 на обноске и точке 1/III и
1/11. Таким же образом переносят и другие основные оси соору-
267
жения на обноску. Положение межсекционных осей на обноске
находят откладыванием проектных размеров от основных осей
по верхнему ее краю.
Положение осей на деревянной обноске закрепляют гвоздя-
ми, а на металлической обноске — специальным приспособле-
нием в виде подвижного хомутика с табличкой, обозначающей
наименование оси. Более надежным является закрепление осей
на стенах по соседству существующих зданий и сооружений в
виде линий, наносимых краской.
12.6. Геодезические работы в процессе
возведения сооружений
Геодезические работы при сооружении котлованов. Разбивку
котлована выполняют согласно разбивочному чертежу, на кото-
ром указывают размеры фундамента, глубину его заложения, а
также разбивочные оси здания. Относительно основных осей
здания, закрепленных на обноске, на местность выносят проек-
цию контура основания фундамента и линию верхней бровки
котлована. В том случае, когда котлован по техническим причи-
нам предусматривается с откосами, отстояние верхней бровки
котлована относительно основных осей здания а определяют по
формуле
d = а — (Но — Н\)т,
где а — расстояние от нижней бровки котлована до оси здания, м;-
Но, Hi — отметки нижней и верхней бровок котлована, м; т
коэффициент крутизны откоса.
Перед зачисткой дна котлована его нивелируют по квадрат
там. Вершины квадратов закрепляют кольями, верхний срез ко-
торых располагают по заданной проектной отметке. Для ниве*
лирования глубоких и широких котлованов на дне их устанавли*
вают временные реперы, отметки на которые передаются cnoooq
бом передачи отметок на дно котлована.	.г|
Передачу отметки на дно глубокого котлована производя!
геометрическим нивелированием с использованием стальной
рулетки и двух нивелиров (рис. 12.9). На бровке котлована уста?
навливают приспособление в виде кронштейна, к которому приг
крепляют рулетку с грузом (к ее нулевому концу). С помощью
двух нивелиров, расположенных наверху, на строительной плр-*
268
Рис. 12.9. Передача отметок на дно котлована
щадке, и внизу, в котловане, берут одновременно отсчеты а и b
по рейкам и с и d по рулетке. Отметку репера закреплен-
ного на дне котлована, определяют по формуле
^реп2 Дреп1 +	Ь.
После зачистки дна котлована и его откосов проводят ис-
полнительную съемку котлована.
Разбивка фундаментов сооружения. Для возведения монолит-
ного фундамента в котловане строят опалубку, в которую уста-
навливают арматуру, закладные части и заполняют ее бетонной
смесью. Внутреннюю часть опалубки строят с таким расчетом,
чтобы возводимый фундамент по размерам, очертанию, плано-
вому и высотному положению с установленной точностью соот-
ветствовал проекту.
Разбивку опалубки производят от закрепленных на обноске
осей способом створной засечки. При этом оси часто задают
тонкими проволоками; их пересечения проектируют нитяным
отвесом, фиксируя углы опалубки.
При устройстве опалубки производят контроль установки в
плане и по высоте различных закладных частей, особенно ан-
керных устройств (болтов), служащих для закрепления металло-
конструкций и оборудования. Анкерные устройства устанавли-
269
вают в проектное положение промерами от продольных и попе-
речных осей фундамента, вынесенных и закрепленных на опа-
лубке. По высоте анкерные болты устанавливают с помощью
нивелира, а их вертикальность выверяют отвесом. Горизонталь-
ность опорных плит задают накладным уровнем.
Для повышения точности установки и облегчения работы на
каждую типовую группу анкерных болтов изготовляют особый
шаблон (монтажный кондуктор), т. е. рамное приспособление,
на котором в строгом соответствии с проектом нанесены оси и
просверлены отверстия в местах закрепления болтов. Совместив
оси кондуктора с соответствующими разбивочными осями и ус-
тановив верхнюю его плоскость на проектную отметку, закреп-
ляют в центре имеющихся отверстий анкерные болты с одновре-
менной выверкой их вертикальности.
Для установки железобетонных строительных конструкций в
фундаменте устраивают специальные углубления — стаканы, в
которые в последующем заделывают основания колонн. Стенки
стаканов располагают параллельно соответствующим осям фун-
дамента. Проектную отметку дна стакана задают нивелиром.
Так как установка анкерных устройств и размещение желе-
зобетонных стаканов весьма ответственный этап, еще до бето-
нирования фундамента производят их- планово-высотную вы-
верку. Предельное отклонение анкерных устройств и железобе-
тонных стаканов от проектного положения в плане и по высоте
не должно превышать 5 мм. Отклонения анкерных болтов OJ
вертикальной линии и опорных плоскостей от горизонтального
положения не должны превышать 1/1000... 1/5000.
После завершения бетонирования основные оси и рабочие
реперы выносят непосредственно на фундамент и закрепляют
их металлическими знаками. Опираясь на эту основу, произво-
дят исполнительную съемку фундамента и всех его закладных
частей, вводов, галерей, шахт и т. д.	. >
Построение разбивочной основы на исходном и монтажных пн
ризонтах. Для обеспечения геодезических работ, выполняемых
при возведении строительных конструкций, в наземной части
зданий и сооружений необходимо иметь опорную разбивочную
сеть на исходном и монтажных горизонтах.
За исходный горизонт обычно принимают плоскость, проХОт
дящую через блоки фундаментов, бетонную подготовку или пег:
рекрытия нулевого цикла. Монтажным горизонтом называют ус?
270
ловную плоскость, проходящую через опорные площадки мон-
тируемых элементов конструкций определенного этажа.
Опорную разбивочную сеть на исходном горизонте создают в
виде простых фигур, стороны которых расположены по направ-
лению основных осей сооружения или параллельно им так, что-
бы выполнить детальную разбивку осей и перенос точек разби-
вочной сети на монтажные горизонты.
При построении плановой разбивочной сети предварительно
запроектированные точки сети переносят на исходный горизонт
от знаков, закрепляющих основные оси сооружения методами
полярных, прямоугольных координат или методом створов и за-
крепляют их временными знаками. Затем по этим знакам про-
кладывают полигонометрический ход или строят сеть трилатера-
ции. По результатам измерений в условной системе координат
для данного сооружения вычисляют координаты предваритель-
но намеченных точек, которые сравнивают с координатами за-
проектированных точек.
Сравнивая значения фактических и запроектированных ко-
ординат, определяют величину и направление смещения то-
чек — редукцию. После введения поправки окончательно закреп-
ляют пункты плановой опорной сети. Для контроля проклады-
вают полигонометрический ход по закрепленным точкам.
Высотную основу на исходном горизонте создают методом
геометрического нивелирования. Для этого по точкам плановой
разбивочной сети прокладывают нивелирный ход, который при-
вязывается не менее чем к двум реперам. В некоторых случаях
отметки плоскостей или отдельных точек проекта задаются от
условной поверхности (например, в зданиях — от уровня чисто-
го пола первого этажа) и обозначаются: вверх со знаком плюс,
вниз — со знаком минус. Для каждого сооружения условная по-
верхность соответствует определенной абсолютной отметке, ко-
торая указывается в проекте.
Перенесение точек опорной разбивочной сети с исходного
горизонта на монтажные выполняют способами вертикального
или наклонного проектирования с помощью специальных гео-
дезических приборов, а при возведении зданий высотой менее
50 м — с помощью теодолита.
В практике наибольшее применение находит автоматический
прецизионный зенит-прибор PZL (Германия), показанный на
рис. 12.10, а. Он представляет собой высокоточный зенит-отвес с
самоустанавливающейся посредством оптико-механического ком-
271
«)
Рис. 12.10. Вынос отвесной линии с помощью зенит-прибора PZL
пенсатора линией визирования. Горизонтальный круг прибора
позволяет производить отсчеты по индексу микроскопа с точно-
стью до 1'. Предварительную установку оси вращения прибора в
отвесное положение осуществляют круглым уровнем, а оконча-
тельную — цилиндрическим. Для выноса в натуру отвесной ли-
нии зенит-прибор устанавливают над исходной опорной точкой А
(рис. 12.10, б), являющейся нижним основанием проектируемо^
отвесной линии, и приводят линию визирования в отвесное по?
ложение. Над отверстием монтажного горизонта укрепляют па-
летку из прозрачного материала с нанесенной на ней сеткой
квадратов. На палетке отмечают точку, на которую проектируют
вертикальную линию визирования. Это действие повторяют при
четырех положениях прибора (под углом 90°). Среднее положение
точки по отношению к четырем положениям принимают за верх*
ний конец разбиваемой вертикальной линии.
Опыт работы показывает, что погрешность проектирования
осей этим прибором способом вертикального проектирования
составляет 1...2 мм на 100 м высоты.
Для передачи точек опорной сети на монтажный горизонт с
помощью теодолита последний устанавливают вне сооружения
над пунктом 1 (рис. 12.11), закрепляющим створ оси, и приво-
272
дят его в рабочее положение. Затем
зрительной трубой визируют на осе-
вую риску 3, совмещая с ней верти-
кальную нить сетки нитей зритель-
ной трубы и поднимая ее до уровня
монтажного горизонта, где по коман-
де наблюдателя помощник отмечает
риской 2 проекцию вертикальной
нити. Эти действия повторяют при
втором положении вертикального
круга после приведения в нуль-пункт
Рис. 12.11. Вынос в натуру от-
весной линии с помощью тео-
пузырька цилиндрического уровня.
Если несовпадение нитей не превы-
шает видимого интервала между	долита
штрихами бисектора сетки, то иско-
мую точку 2 отмечают в середине между рисками. Точки 1, 2, 3
определяют вертикальную плоскость.
Высотную сеть на монтажном горизонте создают методом
геометрического нивелирования относительно реперов, распо-
ложенных на исходном горизонте. При этом используют способ
передачи отметок на высокие части сооружения.
Геодезические работы при возведении строительных конструк-
ций. При возведении сборного каркаса из железобетонных (ме-
таллических) колонн на исходном горизонте развивают разби-
вочную (базисную) сеть так же, как и при строительстве сбор-
но-панельных зданий. От точек этой сети намечают положение
разбивочных осей, необходимых для монтажа сборных железо-
бетонных конструкций, которые наносят на металлические дис-
ки детали, забетонированные в теле фундаментов вне контура
опоры конструкций.
Прежде чем начать монтаж, на сборные элементы наносят уста-
новочные риски, определяющие их оси (геометрические центры).
Способ установки колонны в вертикальное положение зави-
сит от ее высоты. При установке колонн высотой до 5 м пользу-
ются отвесами, которые подвешиваются к металлическим шты-
рям, приваренным к верхней части колонны.
При установке колонн высотой более 10 м применяют спо-
соб наклонного проектирования с использованием одновремен-
но двух теодолитов (рис. 12.12), устанавливаемых в створе раз-
бивочных осей в двух взаимно перпендикулярных направлениях
на расстоянии от колонны немного более ее высоты. С помо-
18-5891
273
щыо цилиндрического уровня вертикальную ось вращения тео-
долита приводят в вертикальное положение. Затем трубу теодо-
лита наводят на нижнюю осевую метку и, подняв трубу, проек-
тируют положение этой метки на верху колонны. То же самое
делают со второй установки теодолита. При несовпадении вер-
тикальной нити сетки нитей зрительной трубы с верхней осевой
меткой колонну наклоняют до совмещения верхних осевых ме-
ток с вертикальной нитью каждого теодолита. Эти действия по-
вторяют при другом положении вертикального круга.
Во избежание грубых ошибок в установке колонн ее верти-
кальность проверяют с помощью отвеса или специальной рей-
ки-отвеса. Для контроля вертикальности высоких колонн ис-
пользуют способ наклонного проектирования, проектируя с по-
мощью теодолита верхнюю осевую риску на нижнюю часть ко-
лонны при двух положениях вертикального круга. Если проек-
ции не совпадают, то за истинное положение принимают сред-
нее. Расстояние от этой черты до нижней осевой риски показы-
вает линейную величину наклона колонны.
Выверку вертикальности колонн можно выполнить способом
бокового нивелирования. В этом случае параллельно оси колонн
на расстоянии а, равном 80... 100 м, разбивают линию АА' (рис.
12.13), закрепляют ее соответствующими знаками. На одной из
точек линии (например, Л) тщательно центрируют теодолит, а на
второй точке А' устанавливают визирную марку. Визирную ось
теодолита ориентируют по направлению АА' наведением зритель-
Рис. 12.12. Выверка вертикаль-
ности колонн
Рис. 12.13. Установка колонн
274
ной трубы на марку. Перемещая трубу в вертикальной плоскости,
берут отсчеты по рейке, пятка которой последовательно прикла-
дывается к осевой риске вверху и внизу каждой колонны (Ьн, Ьъ).
Отсчеты берут при двух положениях вертикального круга, вычис-
ляя каждый раз среднее из двух отсчетов.
О точности установки колонн в плановое положение судят по
отклонениям отсчетов Ьн, сделанных по рейке, прикладываемой к
осевой риске в нижней части колонны и расстояния а визирной
плоскости теодолита до разбивочной оси колонн, т. е. Да = а — Ьн.
Смещение осей колонн в нижнем сечении относительно раз-
бивочных осей не должно быть более 5 мм.
Точность установки колонн в вертикальное положение в на-
правлении, перпендикулярном вертикальной плоскости данного
ряда, определяют по разностям отсчетов по рейке, сделанных в
верхней и нижней частях колонны, т. е.
ДЛ Вн-
если ошибка отклонения оси колонны от вертикальной
плоскости не превышает установленного допуска, то колонны
окончательно закрепляют. После этого определяют отметки го-
ризонтальных рисок колонн методом геометрического нивели-
рования от ближайшего репера и вычисляют отметки консолей
и верхних площадок колонн.
Установку наружных стеновых панелей и блоков в проектное
положение выполняют по установочным рискам на каждом
монтажном горизонте с помощью специальных шаблонов или
рейки. При наличии штыревых закладных фиксаторов по на-
правлению монтажных осей натягивают проволоку. Расстояния
между фиксаторами принимают на 3...5 мм больше толщины па-
нели, монтируемой на данной оси.
Для правильной установки панелей или блоков по высоте ис-
пользуют маяки — деревянные или керамические плитки различной
толщины, закрепляемые раствором в местах установки панелей и
блоков. Маяки устанавливают на проектную отметку с помощью
нивелира. Под каждый элемент устанавливают не менее двух мая-
ков, размещая их на расстоянии 20...30 см от торца панели или бло-
ка. После этого опорную плоскость выравнивают по маякам це-
ментным раствором. В вертикальное положение каждую панель ус-
танавливают с помощью специальных отвесов. Отметки верхнего
торца каждой панели контролируют с помощью нивелира.
18*
275
12.7. Исполнительная съемка
Исполнительная съемка служит для установления фактиче-
ского положения элементов и конструкций относительно осей и
проектных отметок, а также для определения размеров и факти-
ческого положения зданий и сооружений на местности после их
возведения. Исполнительные съемки осуществляют, начиная от
разбивки осей и до завершения строительства объекта. В зави-
симости от этапа строительства исполнительные съемки подраз-
деляют на текущие и окончательные.
Текущая исполнительная съемка ведется в процессе строи-
тельства, по мере возведения сооружения. Она завершает каж-
дый вид строительно-монтажных работ. Результаты ее являются
основным техническим документом, позволяющим судить о ка-
честве строительно-монтажных работ, подсчитать их объемы, в
отдельных случаях сделать изменения в проекте.
Исполнительной съемке подлежат те элементы и части зданий
и сооружений, от правильного положения которых зависят проч-
ность и устойчивость всего сооружения, а также точность установ-
ки последующих конструкций. Особое внимание следует обращать
на исполнительную съемку частей и конструкций сооружений,
подлежащих засыпке грунтом и недоступных для измерений.
Исполнительную съемку ведут теми же методами и прибора-
ми, что и детальную разбивку осей сооружений. Точность изме-
рений при исполнительной съемке должна быть не ниже точно-
сти разбивочных работ.
Текущая исполнительная съемка фиксируется на схемах, где
указывают все проектные размеры конструкций, расстояния ме-
жду осями, фактические размеры и отметки, величины и на-
правления отклонений конструкций и их элементов от проект-
ного положения. Эти отклонения не должны превышать допус-
ков, указанных в нормах для каждой конструкции или этапа
возведения сооружения.
Особое внимание следует уделять исполнительной съемке
при прокладке подземных коммуникаций, выполняемой вслед
за строительно-монтажными работами.
На любом этапе исполнительной съемки любого сооруже-
ния необходимо фиксировать точность создания разбивочной
основы.
276
Окончательную исполнительную съемку выполняют после за-
вершения строительства объекта и в соответствии с требованием
Инструкции по топографической съемке в масштабах 1 : 5000,
1 :2000, 1 : 1000, 1 : 500.
Исполнительная съемка построенных зданий и сооружений. Та-
кая съемка является окончательной исполнительной съемкой.
Она выполняется от пунктов плановой и высотной геодезиче-
ской основы и разбивочных осей.
Окончательную исполнительную съемку выполняют в мас-
штабах 1 : 500 — 1 : 1000, особо важные объекты — в масштабе
1: 200. Составляют отчетную документацию, включающую в
себя материалы по созданию съемочного обоснования и съемоч-
ные материалы, а также документацию по исполнительной
съемке. По результатам окончательной исполнительной съемки
составляют исполнительный генеральный план, который ис-
пользуют при эксплуатации промышленного или жилого ком-
плекса, а именно: для последующего расширения предприятия,
при выполнении ремонтных работ, быстрой ликвидации повре-
ждений подземных сетей и т. п.
Плановое и высотное обоснование исполнительных съемок.
Ко времени окончания строительства объекта зачастую быва-
ют утрачены пункты геодезического обоснования, разбивае-
мого в процессе изысканий, поэтому приходится вновь созда-
вать съемочное обоснование для выполнения исполнительной
съемки.
Съемочное обоснование создают на основе опорной геодези-
ческой сети в виде ходов полигонометрии, сетей триангуляции,
в зависимости от плотности и сложности застройки снимаемой
территории, расположения зданий и инженерных сооружений.
Высотной геодезической основой для исполнительной съемки
является геометрическое нивелирование Ш класса.
В настоящее время все более широко для исполнительных
съемок применяют фотограмметрические методы. Для составле-
ния исполнительных планов промышленных предприятий и жи-
лых районов применяют аэрофотосъемку в масштабе 1 : 3000 —
1 : 2000. Наземную стереофотограмметрическую съемку выпол-
няют для определения отметок наземных коммуникаций (верха
трубопроводов, подвеса проводов), а также для определения ко-
ординат углов зданий, габаритов сооружений, диаметров труб.
Она позволяет определять размеры сооружений, недоступных
для непосредственных измерений.
277
Для правильного руководства застройкой города, учета су-
ществующих и возводимых зданий и сооружений, систематиза-
ции элементов благоустройства ведется дежурный план застрой-
ки города. Его составляют в масштабе 1 : 2000 на планшетах
прямоугольной разграфки по условной городской номенклату-
ре. Дежурный план охватывает всю застроенную часть город-
ских земель, предназначенную проектом планировки и за-
стройки под расширение; на план наносят границы админист-
ративных районов города, границы полосы отвода железных
дорог и лесопарковых зон, красные линии, существующие и
строящиеся здания, проектируемые капитальные здания и со-
оружения, памятники истории и культуры, находящиеся под
охраной государства.
Глава 13
ВИДЫ КАДАСТРОВ,
ИХ СОДЕРЖАНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ
13.1.	Краткие сведения о географических информационных
системах
Одной из основных проблем, с которой сталкиваются архи-
текторы, является отсутствие достоверной комплексной инфор-
мации о современном состоянии и использовании территорий.
Современные географические информационные системы (ГИС)
позволяют упорядочить информацию о территории города и
объектах градостроительной среды, поступающей от различных
служб — геодезических, земельных, инженерных, экологиче-
ских, градостроительных и др. Это достигается путем привязки
разносторонней информации к единой пространственной моде-
ли города в виде цифровых карт.
ГИС — компьютерная система, обеспечивающая сбор, хра-
нение, обработку и визуализацию всех видов географически
привязанной информации. Источниками информации для ГИС
являются географические карты и планы, фотограмметрические
материалы, нормативные и правовые документы.
Географические информационные системы и технологии яв-
ляются одним из научных направлений геоинформатики (при-
ставка «гео» означает использование только географического, т. е.
пространственного, принципа организации информации).
Геоинформатика — научная дисциплина, изучающая геосис-
темы, т. е. природно-территориальные комплексы (их структуру,
связи, динамику, функционирование в пространстве-времени)
посредством компьютерного моделирования.
Геоинформатика — это также технология сбора, хранения,
преобразования, отображения и распространения пространст-
венно-координированной информации с целью решения задач
инвентаризации, управления геосистемами; эго и производство
(геоинформационная индустрия) аппаратных средств и про-
граммных продуктов, включая создание баз данных, систем
управления, стандартных ГИС-оболочек разного целевого на-
значения и проблемной ориентации.
279
Современные информационные системы, как правило, явля-
ются цифровыми и создаются с использованием специального
программного обеспечения, называемого системами управления
базами данных (СУБД), а сами упорядоченные массивы данных,
организованные с помощью СУБД, называют базами данных.
База данных цифровой карты включает два варианта инфор-
мации: пространственную (местоположение объекта) и семанти-
ческую (атрибутивную), описывающую свойства объекта. Дан-
ные хранятся компьютером в виде наборов файлов, содержащих
либо пространственную, либо описательную информацию об
объекте карты.
Пространственные характеристики приводятся к форме эле-
ментарных объектов — точек, линий и полигонов. Атрибутивная
информация организована в таблицы, которые управляются с
помощью СУБД.
Преимущество ГИС состоит в связывании этих двух типов
данных и поддержании пространственных связей между объек-
тами карты. При наличии таких топологических связей выпол-
няются различные операции анализа цифровых моделей.
В геоинформационных системах для хранения и обработки
графической информации используют векторное и растровое
представления.
Векторное представление (векторная модель данных) — циф-
ровое представление точечных, линейных и полигональных про-
странственных объектов в виде набора координатных пар с опи-
санием только геометрии объекта. Растровое представление (рас-
тровая модель данных) — цифровое представление пространст-
венных объектов в виде совокупности ячеек растра (пикселов).
Пиксел — элемент изображения, наименьшая из его составляю-
щих, получаемая в результате дискретизации изображения (раз-
биение на доли, неделимые элементы — метки или точки рас-
тра), характеризуется прямоугольной формой и размерами, оп-
ределяющими пространственное разрешение изображения.
Существуют способы и технологии перехода от одних пред-
ставлений моделей к другим, например векторно-растровое или
растрово-векторное преобразование.
Одним из принципов организации пространственной ин-
формации является послойный принцип (рис. 13.1). Суть его за-
ключается в том, что многообразная информация о территории
организуется в виде серии тематических слоев, отвечающих кон-
кретным задачам. Каждый слой может содержать информацию,
относящуюся только к одной или нескольким темам. Например,
280
Дороги
Школы
Земельные участки
Ландшафт
Рис. 13.1. Тематические слои
Рельеф
Пункты геодезической сети
Совмещенное (без рельефа)
для задач планирования развития городской территории такой
набор может включать данные по различным типам зонирова-
ния городской территории, землевладений и недвижимости, а
также данные, касающиеся улиц, инженерных сетей, объектов
транспортной инфраструктуры.
Для представления карт в компьютере используют декартову
систему координат; каждая точка описывается одной парой коор-
динат (х, у). Пользуясь координатной системой, можно предста-
вить точки, линии и полигоны в виде списка координат. Однако
на картах обычно представлены реальные координаты х, у, спроек-
тированные на плоскость. ГИС используют различные плоские
координатные системы для картографирования земной поверхно-
сти, каждая из которых базируется на определенной картографиче-
ской проекции (например, проекция Гаусса—Крюгера и др.). Од-
нако имеется возможность преобразования координат из одной
системы в другую для объектов в пространственной базе данных.
Данные с карты могут быть введены либо путем поочередной
оцифровки каждого объекта, т. е. преобразованием пространст-
венных объектов карты в цифровой формат, либо сканировани-
ем всего листа карты электронным сканером.
281
Ввод данных в пространственную базу данных или создание
базы данных может также осуществляться с цифровых геодези-
ческих приборов, приемников глобальной спутниковой системы
позиционирования непосредственно в ГИС. Атрибутивные ха-
рактеристики объектов могут вводиться с клавиатуры компьюте-
ра с полевого прибора.
Данные дистанционного зондирования — аэросъемок, кос-
мических и наземных фототеодолитных съемок, записанные в
цифровом виде, также могут быть введены в компьютер, минуя
бумажную стадию при подготовке данных в ГИС.
В настоящее время в России используют программные про-
дукции: «Credo-dialog», «Topograd», «Mapinfo», а также серию
программных продуктов Intergraph и ERSI.
ERSI выпускает следующие программные продукты, которые
можно положить в основу ГИС:
•	ARC/INFO — самая мощная ГИС в мире;
•	Arc View GIS — оптимальный вариант для решения задач
на IBM PC;
•	MapObjects — набор программных компонентов, из которых
в стандартных средах визуального программирования (Delphi,
Power Builder, Visual Basic и др.) можно создавать собственные
ГИС любой сложности в среде Windows;
•	ArcCAD — строит ГИС из AutoCad.
Все перечисленное является базисом для построения ГИС,
остальные программы дополняют их различными функциями:
векторизацией карт, их редактированием, печатью и т. п.
В ГИС используются специальные форматы для хранения изо-
бражений и в ARC/INFO — это покрытия ARC/INFO, ArcVeiw
G1S — шейпфайлы, в SDE — слои SDE. Такое разнообразие
форматов объясняется тем, что помимо собственно набора гео-
метрических фигур во многих случаях полезно хранить и другую
информацию, обычно о пространственных связях этих фигур
между собой, называемых в совокупности топологической ин-
формацией (топологией).
13.2.	Правовая основа кадастра
Кадастр — это систематизированный свод сведений, состав-
ляемый периодически или путем непрерывных наблюдений (мо-
ниторинга) над соответствующим объектом.
282
Исторические корни возникновения кадастра уходят в глу-
бокую древность. Известны первые сведения о кадастровых ра-
ботах, проводимых с целью учета земель с указанием границ зе-
мельных участков и их площадью, сбором налогов и т. д.
Понятие кадастра в нашей стране, как и во многих странах
мира, ассоциируется с понятием земельного, водного, лесного
кадастров и связанного с ними градостроительного кадастра
(информационных систем обеспечения градостроительной дея-
тельности (ИСОГД))’.
Система градостроительного кадастра играет важную роль в
формировании недвижимости и направлена на развитие терри-
торий. Единая привязка планово-картографических материалов,
содержащих информацию других кадастров, обеспечивает ее
проецирование на земельные участки и формирование единой
кадастровой системы муниципального образования.
Информационные системы обеспечения градостроительной дея-
тельности, государственного земельного и других кадастров, осно-
вой которых являются геоинформационные технологии, позволяют
архитектору провести анализ, оценку и прогноз градостроительной
ситуации, собрать комплексную достоверную информацию о совре-
менном состоянии территорий, регулировать земельные отношения
с учетом градостроительной ценности земли и принимать грамот-
ные решения по управлению той или иной территорией.
Для дальнейшего развития и совершенствования градострои-
тельного кадастра как целостной системы учета, оценки состоя-
ния и рационального использования природных ресурсов и объ-
ектов народного хозяйства приняты следующие норматив-
но-правовые документы:
•	градостроительный кодекс 2005 г.;
•	федеральный закон о формировании, инвентаризации и
государственном кадастровом учете объектов недвижимости
(ноябрь 2004 г.) и др.
В начале 2004 г. Правительством Российской Федерации
было принято решение о создании единого государственного
кадастра объектов недвижимости (ГКОН), в котором осуществ-
лялся бы государственный кадастровый учет всех объектов не-
движимости (земельных участков, зданий, сооружений, участков
лесного фонда, обособленных водных объектов, участков недр,
многолетних насаждений). Задачи по созданию и ведению када-
стра недвижимости возложены на Федеральное агентство када-
* См.: Градостроительный кодекс РФ. М., 2005.
283
стра объектов недвижимости (Роснедвижимость), созданное на
базе Федеральной службы земельного кадастра России. В связи
с этим Роснедвижимости переданы полномочия Федерального
агентства по строительству и ЖКХ по ведению ИСОГД и осу-
ществлению кадастрового учета зданий и сооружений как не-
отъемлемых частей системы кадастра недвижимости. Сделан
шаг на пути к упорядочению функционирования разрозненных
систем государственного земельного кадастра, государственного
кадастрового учета и инвентаризации объектов градостроитель-
ной деятельности, многочисленных действующих видов кадаст-
ра и реестров реальным потребностям развивающегося рынка
земли и недвижимости, а также к созданию реальных предпосы-
лок для реализации принципа «одного окна».
В проекте Закона наряду с нормами, определяющими прин-
ципы ведения ГКОН, закрепляется принцип разделения феде-
ральной функции по государственному кадастровому учету и
функции по формированию объектов недвижимости (включая
кадастровую инвентаризацию и межевание), которая подлежит
передаче коммерческим организациям, действующим на рынке.
Деятельность коммерческих организаций в сфере формирования
и инвентаризации объектов недвижимости будет координиро-
ваться и контролироваться саморегулируемыми организациями.
Доступ хозяйствующих субъектов на рынок формирования и
инвентаризации недвижимости сопровождается условием не-
пременного членства в одной из саморегулируемых организа-
ций, зарегистрированных в Роснедвижимости.
Создание и ведение единого ГКОН будет осуществляться с ис-
пользованием современных информационных технологий. Инфор-
мационно-технологическая инфраструктура системы включает в
себя расположенные в территориальных органах и учреждениях
государственного кадастрового учета локальные программно-тех-
нические комплексы и терминальные узлы доступа в мультисер-
висную сеть АИС ГКОН и специализированные центры обработ-
ки данных, размещаемые на федеральном и региональных уровнях
и связываемые между собой средствами связи и передачи данных в
единое информационно-коммуникационное пространство.
Отличительной особенностью создаваемой информацион-
но-технической инфраструктуры будут высокая степень центра-
лизации сбора, обработки и хранения данных с соответствую-
щими программно-аппаратными средствами обеспечения ин-
формационной безопасности, с одной стороны, и возможность
предоставления необходимых информационных услуг для граж-
284
дан и юридических лиц в любой точке доступа на всей террито-
рии Российской Федерации — с другой.
При внедрении информационно-технологических решений
особое внимание будет уделяться формированию инфраструкту-
ры пространственных данных, позволяющих на единой карто-
графической основе сформировать взаимосвязанную много-
слойную совокупность графических и семантических данных,
определяющих характер земельно-имущественных отношений
на любой территории в пределах любой административно-тер-
риториальной единицы.
Накапливаемые в АИС ГКОН сведения будут предоставлять-
ся для использования в составе муниципальных, региональных
и иных ведомственных информационных систем.
Управление государственного земельного кадастра преобразо-
вано в Управление формирования и учета недвижимости, а
Управление государственной оценки земель —в Управление
оценки объектов недвижимости. Оба управления относятся к ве-
дению Министерства экономического развития и торговли РФ.
Переход от действующей разрозненной системы учета объек-
тов недвижимости к более рациональной системе единого
ГКОН повысит государственные гарантии зарегистрированных
прав на объекты недвижимости.
В ГКОН будет осуществлена интеграция всех сведений, по-
зволяющих определенно понимать объект имущества при совер-
шении с ним сделок, а также при разрешении споров с правооб-
ладателями смежного недвижимого имущества и органами вла-
сти различного уровня.
Создание единого учетно-правового и налогового простран-
ства на всей территории страны в целом будет содействовать
развитию в Российской Федерации полноценного рынка земли
и недвижимости.
Создание единого кадастра объектов недвижимости плани-
руется завершить в течение трех-четырех лет.
13.3.	Информационное* обеспечение градостроительной
деятельности (ИОГД)
Основные понятия, используемые в градостроительстве. Градо-
строительная деятельность — деятельность по развитию терри-
торий, в том числе городов и иных поселений, осуществляемая
в виде территориального планирования, градостроительного зо-
285
пирования, планировки территорий, архитектурно-строительно-
го проектирования, строительства, капитального ремонта, ре-
конструкции объектов капитального строительства.
Территориальное планирование — планирование развития тер-
риторий, в том числе для установления функциональных зон,
зон планируемого размещения объектов капитального строи-
тельства для государственных или муниципальных нужд, зон с
особыми условиями использования территорий.
Устойчивое развитие территорий — обеспечение при осуще-
ствлении градостроительной деятельности безопасности и бла-
гоприятных условий жизнедеятельности человека, ограничение
негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности на
окружающую среду и обеспечение охраны и рационального ис-
пользования природных ресурсов в интересах настоящего и бу-
дущего поколений.
Зоны с особыми условиями использования территорий — охран-
ные, санитарно-защитные зоны, зоны охраны объектов культур-
ного наследия (памятников истории и культуры) народов Рос-
сийской Федерации (далее — объекты культурного наследия), во-
доохранные зоны, зоны охраны источников питьевого водоснаб-
жения, зоны охраняемых объектов, иные зоны, устанавливаемые
в соответствии с законодательством Российской Федерации.
Функциональные зоны — зоны, для которых документами тер-
риториального планирования определены границы и функцио-
нальное назначение.
Градостроительное зонирование — зонирование территорий
муниципальных образований в целях определения территори-
альных зон и установления градостроительных регламентов.
Территориальные зоны — зоны, для которых в правилах зем-
лепользования и застройки определены границы и установлены
градостроительные регламенты.
Правила землепользования и застройки — документ градострои-
тельного зонирования, который утверждается нормативными пра-
вовыми актами органов местного самоуправления, нормативными
правовыми актами органов государственной власти субъектов Рос-
сийской Федерации — городов федерального значения Москвы и
Санкт-Петербурга и в котором устанавливаются территориальные
зоны, градостроительные регламенты, порядок применения такого
документа и порядок внесения в него изменений.
Градостроительный регламент — устанавливаемые в пределах
границ соответствующей территориальной зоны виды разрешен-
ного использования земельных участков, равно как всего, что на-
286
ходится над и под поверхностью земельных участков и использу-
ется в процессе их застройки и последующей эксплуатации объ-
ектов капитального строительства, предельные (минимальные и
(или) максимальные) размеры земельных участков и предельные
параметры разрешенного строительства, реконструкции объектов
капитального строительства, а также ограничения использования
земельных участков и объектов капитального строительства.
Сервитут — право пользоваться в установленных пределах
чужой собственностью или ограничивать ее собственника в оп-
ределенном отношении (например, право прохода и провода
воды через участок соседа, прокладка трубопровода, линии
электропередач и др.).
Красные линии — линии, которые обозначают существующие,
планируемые (изменяемые, вновь образуемые) границы терри-
торий общего пользования, границы земельных участков, на ко-
торых расположены сети инженерно-технического обеспечения,
линии электропередачи, линии связи (в том числе линейно-ка-
бельные сооружения), трубопроводы, автомобильные дороги,
железнодорожные линии и другие подобные сооружения (да-
лее — линейные объекты).
Инженерные изыскания — изучение природных условий и
факторов техногенного воздействия в целях рационального и
безопасного использования территорий и земельных участков в
их пределах, подготовки данных по обоснованию материалов,
необходимых для территориального планирования, планировки
территории и архитектурно-строительного проектирования.
Информационные системы обеспечения градостроительной дея-
тельности (градостроительный кадастр). Информационные систе-
мы обеспечения градостроительной деятельности — системати-
зированный свод документированных сведений о развитии тер-
риторий, об их застройке, о земельных участках, об объектах ка-
питального строительства и иных необходимых для осуществле-
ния градостроительной деятельности сведений.
Информационные системы обеспечения градостроительной
деятельности включают в себя материалы в текстовой форме и в
виде карт (схем).
Целью ведения информационных систем обеспечения градо-
строительной деятельности является обеспечение органов госу-
дарственной власти, органов местного самоуправления, физиче-
ских и юридических лиц достоверными сведениями, необходи-
мыми для осуществления градостроительной, инвестиционной и
иной хозяйственной деятельности, проведения землеустройства.
287
Информационные системы обеспечения градостроительной
деятельности включают:
• сведения:
о документах территориального планирования Российской
Федерации в части, касающейся территорий муниципальных
образований;
о документах территориального планирования субъектов
Российской Федерации в части, касающейся территорий муни-
ципальных образований;
о документах территориального планирования муниципаль-
ных образований, материалах по их обоснованию;
о правилах землепользования и застройки, внесении в них
изменений;
о документации по планировке территорий;
об изученности природных и техногенных условий на осно-
вании результатов инженерных изысканий;
об изъятии и о резервировании земельных участков для госу-
дарственных или муниципальных нужд;
о геодезических и картографических материалах;
•	дела о застроенных и подлежащих застройке земельных
участках;
•	иные документы и материалы.
Дела о застроенных или подлежащих застройке земельных
участках открываются на каждый земельный участок. В дело о
застроенном или подлежащем застройке земельном участке по-
мещаются разрабатываемые и принимаемые при подготовке до-
кументации по планировке территории, строительстве, реконст-
рукции, капитальном ремонте объекта капитального строитель-
ства копии следующих документов и карт (схем):
•	градостроительный план земельного участка;
•	результаты инженерных изысканий;
•	проектная документация, на основании которой было вы-
дано разрешение на строительство;
•	документы, подтверждающие соответствие проектной до-
кументации требованиям технических регламентов и результа-
там инженерных изысканий;
•	заключение государственной экспертизы проектной доку-
ментации;
•	разрешение на строительство;
•	документы об использовании земельного участка для
строительства в случае, если на него не распространяется дейст-
288
вие градостроительного регламента или для него не устанавли-
вается градостроительный регламент;
•	решение органа местного самоуправления о предоставле-
нии разрешения на условно разрешенный вид использования;
•	документы, подтверждающие соответствие построенного,
реконструированного, отремонтированного объекта капитально-
го строительства проектной документации;
•	акт приемки объекта капитального строительства;
•	разрешение на ввод объекта в эксплуатацию;
Основой формирования и эффективного функционирования
информационной системы является наличие в ее составе одного
из ведущих компонентов — банка градостроительной информа-
ции. Системы такого типа расширяют возможности градострои-
тельной деятельности. Сущность их функционирования заклю-
чается в построении информационной модели муниципального
образования, занесении ее в банк данных и последующей обра-
ботке фрагментов хранимой информации с целью графического
отображения в виде перспективных изображений фрагментов
территории. Банки градостроительной информации взаимодей-
ствуют с базами данных.
Процессы и средства ИСОГД:
•	территориальное планирование;
•	регулирование развития территории;
•	архитектурно-строительная деятельность;
•	мониторинг использования территорий;
•	установление градостроительных ограничений и регламен-
тов и др.
Порядок ведения информационных систем обеспечения градо-
строительной деятельности и предоставления сведений информаци-
онных систем обеспечения градостроительной деятельности. Веде-
ние информационных систем обеспечения градостроительной
деятельности осуществляется органами местного самоуправления
городских округов, органами местного самоуправления муници-
пальных районов путем сбора, документирования, актуализации,
обработки, систематизации, учета и хранения сведений, необхо-
димых для осуществления градостроительной деятельности.
Органы государственной власти или органы местного само-
управления, соответственно принявшие, утвердившие, выдав-
шие документы, содержащиеся в которых сведения подлежат в
соответствии с градостроительным кодексом размещению в ин-
формационных системах обеспечения градостроительной дея-
19 - 5891
289
тельности, в течение семи дней со дня принятия, утверждения,
выдачи указанных документов направляют соответствующие ко-
пии в орган местного самоуправления городского округа, орган
местного самоуправления муниципального района, примени-
тельно к территориям которых принимаются, утверждаются, вы-
даются указанные документы. Орган местного самоуправления
городского округа, орган местного самоуправления муници-
пального района в течение четырнадцати дней со дня получения
соответствующих копий размещают их в информационных сис-
темах обеспечения градостроительной деятельности.
Документы, принятые, утвержденные или выданные органом
местного самоуправления городского округа, органом местного
самоуправления муниципального района и подлежащие размеще-
нию в информационных системах обеспечения градостроитель-
ной деятельности, размещаются в указанных системах в течение
четырнадцати дней со дня их принятия, утверждения или выдачи.
Документирование сведений информационных систем обес-
печения градостроительной деятельности осуществляется на бу-
мажных и электронных носителях. При несоответствии записей
на бумажном и электронном носителях приоритет имеют записи
на бумажном носителе.
Порядок ведения информационных систем обеспечения гра-
достроительной деятельности, требования к технологиям и про-
граммным, лингвистическим, правовым и организационным
средствам обеспечения автоматизированных информационных
систем обеспечения градостроительной деятельности устанавли-
ваются Правительством Российской Федерации.
Органы местного самоуправления городских округов, органы
местного самоуправления муниципальных районов обязаны
предоставлять сведения информационных систем обеспечения
градостроительной деятельности по запросам органов государст-
венной власти, органов местного самоуправления, физических и
юридических лиц.
Предоставление сведений информационной системы обеспе-
чения градостроительной деятельности осуществляется бесплат-
но или за плату. Максимальный размер платы за предоставление
указанных сведений и порядок взимания такой платы устанав-
ливаются Правительством Российской Федерации.
Информационные системы предназначены для решения сле-
дующих задач:
•	информационного обеспечения процесса разработки гра-
достроительной и проектной документации для развития терри-
290
тории субъектов РФ и муниципальных образований и формиро-
вания земельных участков, а также государственной регистра-
ции прав на недвижимое имущество и сделок с ним;
•	учета градостроительных показателей и сведений при тер-
риториальной дифференциации налогообложения недвижимо-
сти и оценки земли;
•	доведения сведений о градостроительных регламентах, ог-
раничениях и сервитутах до правообладателей земельных участ-
ков и объектов недвижимости;
•	ведение мониторинга объектов градостроительной деятель-
ности (изменений объектов недвижимости).
13.4.	Информационные системы ведения ИСОГД
и кадастра объектов недвижимости
Информационная система ведения градостроительного када-
стра позволяет перейти от задач анализа к задачам комплексно-
го управления городской территорией и направлена на развитие
территорий, в том числе муниципальных образований.
ИСОГД включает большой диапазон масштабов карг, начи-
ная с 1 : 25 000 (генпланы городов) и заканчивая 1 : 500 (задачи
инженерного кадастра). ИСОГД связан со многими другими
кадастрами, объекты которых проходят весь свой цикл на терри-
тории, а, значит, фиксируются в ИСОГД.
При создании информационной системы ИСОГД целесооб-
разно выделить следующие относительно самостоятельные мо-
дули: генеральный план, подготовка градостроительной доку-
ментации, реестр проектов, реестр строительных объектов, ре-
естр градостроительной деятельности (рис. 13.2).
Ведение генерального плана предусматривает формирование
информации о планировочных зонах, определяющих основные
виды использования городской территории, а также об установ-
ленных ограничениях и разрешенных видах прав на землю. Ог-
раничения могут быть обусловлены наличием рекреационных
территорий, водных объектов, а также исторических или архи-
тектурных памятников.
В модуле в виде характеристик источников загрязнения и
степени загрязнения водоемов, атмосферного воздуха и почвы
хранится информация о степени отрицательного воздействия
хозяйственной деятельности субъектов. Предусмотрен учет объ-
ектов инженерной инфраструктуры города, включая схемы ка-
19»
291
ИСОГД
II	II	 1				
Генплан	Градостроительная документация	Реестр проектов	Реестр строительных объектов	Реестр субъектов градостроительной деятельности
				
/зонирование /ограничение /транспорт /инженерные сети /экология /памятники истории и архитектуры	/ заявка / отвод / разрешительное письмо архитектурно- планировочное заключение / проект / разрешение на строительство / акт приемки / контроль за освоением	/ описание / тип проекта / автор проекта , тип объекта проектирова- ния / стоимость	/ описание / застройщик / тип объекта / стоимость / адрес	вид * деятельности Z' наименование Z' лицензия
Рис. 13.2. Основные модули'ИСОГД
нализации, водоснабжения, теплофикации, электроснабжения,
транспортной сети города с описанием отдельных учетных еди-
ниц (колодец, сооружение, остановка, маршруты городского
пассажирского транспорта, гаражи, депо и автостоянки).
Подготовка градостроительной документации предусматрива-
ет создание и хранение правоустанавливающих документов по
отводу земельных участков для всех видов нового строительства
(жилищно-гражданского, коммунального, промышленного, энер-
гетического, транспортного и др.) и существующих объектов на
основе утвержденной проектно-сметной документации (район-
ной планировки, генерального плана города, ПДП микрорайонов
и др.). Автоматизируется выдача из базы данных необходимой
проектно-сметной документации (разрешительное письмо, схема
отвода, АПЗ, разрешение на строительство, акт приемки объек-
та), а также информации о выявленных нарушениях в освоении
земельного участка и правил застройки, их ликвидации, установ-
292
ленных санкций. В качестве учетной единицы служат: заявка за-
стройщика, отвод земельного участка, строительный объект, объ-
ект нарушений земельного законодательства.
Реестр проектов содержит информацию о разработках про-
ектных организаций, творческих мастерских, лицензированных
архитекторов по проектированию различных объектов, включая
жилые дома, офисы, малые архитектурные формы, разработки
интерьеров для инвестирования строительства заинтересован-
ных предпринимателей и выбора проекта для его реализации.
Модуль включает информацию о проектах целого комплекса, а
также отдельных его компонентах с отметками об утверждении
разработанного проекта органами архитектуры.
Реестр строительных объектов содержит описание объектов,
находящихся в стадии строительства. Информационное обеспе-
чение включает тип объекта, данные о застройщике, проектной
организации, подрядчике, характеристику конструктивных эле-
ментов, наличии квартир, их типе, описание данных о площа-
дях, благоустройстве, сметной стоимости и стоимости строи-
тельства 1 м2. Модуль предназначен для отслеживания строи-
тельства объекта и привлечения инвесторов для своевременного
возведения объекта.
В реестре субъектов градостроительной деятельности хранит-
ся информация о предприятиях, организациях, творческих кол-
лективах, специалистах, оказывающих услуги в строительной,
проектной, изыскательской деятельности, в разработке дизайна
помещений, малых архитектурных форм, а также о службах ад-
министрации города и специалистах, на которых возложены
функции управления и контроля за ходом строительства объек-
тов городской инфраструктуры.
Ведение базы данных информационной системы ИСОГД осу-
ществляется Комитетом по архитектуре и градостроительству в со-
ответствии с возложенными на них функциями. ИС должна быть
представлена с рабочими местами в следующих отделах: регулиро-
вания застройки городской территории, перспективного развития
городской территории, инженерных коммуникаций и сооружений,
градостроительного кадастра, по координации внешнего оформле-
ния городской среды и малых архитектурных форм.
Государственный кадастр объектов недвижимости. ГКОН — это
установленная государством система учета, регистрации и оцен-
ки земель, направленная на регулирование земельных отноше-
ний и включает сведения о правовом, хозяйственном и природ-
ном состоянии земель (техническое, экономическое и правовое
293
описание земель). Создание ГКОН направлено на информаци-
онное обеспечение процесса принятия решений органами ис-
полнительной власти по координации развития рынка недвижи-
мости, увеличению поступлений в бюджет от землепользовате-
лей (рис. 13.3).
Ведение ГКОН возложено на комитеты недвижимости сис-
темы Роскомзема. Порядок ведения ГКОН определяется указа-
ми президента РФ, нормативными актами правительства РФ,
Комитета Российской Федерации по земельным ресурсам и зем-
леустройству (Роскомзем). В ГКОН существуют два основных
объекта учета (табл. 13.1): территориальные зоны и объекты не-
движимости — земельные участки, которые регистрируются в
едином государственном реестре земель (ЕГРЗ), представляю-
щем собой совокупность документов, содержащих сведения обо
всех существующих и прекративших существование объектах зе-
мельного кадастра, удостоверенных лицом, уполномоченным
осуществлять государственный учет.
В ЕГРЗ осуществляют учет трех типов земельных участков:
простых; сложных, представляющих собой объект недвижимо-
сти, состоящих из нескольких земельных угодий; участков, вхо-
дящих в сложные.
Для внесения, хранения и систематизации сведений об объ-
ектах земельного кадастра используют учетные формы.
ЕГРЗ состоит из двух разделов — «Земельные участки» и
«Территориальные зоны». Формирование выписок из ГЗК осу-
|налоП
|обременения |
категории земель
[арендная плата]
I нормативная стоимость)
\\| ограничения|
права ]-«--(участок ]-»4угодье|—»-| недвижимость]
обременения
1сделки
I вид почвы)
Рис. 13.3. Концептуальная схема формирования данных в ИС ГКОН
294
Таблица 13.1. Атрибуты объектов ГКОН
Объекты ГКОН					
Территориальные зоны					Объекты недвижимости
Наименование территориальной зоны; дата образования территориальной зоны; реквизиты официальных доку- ментов, на основании которых осуществлено образование территориальной зоны; пространственно-площадные характеристики территориальной зоны, включающие площадные размеры зон, описание границ зоны, координа- ты поворотных точек границ зоны					
Для административно-территориаль- ных единиц	Для зон особого режима исполь- зования	Для зон катего- рий и состава земель	Для зон нару- шенных земель	Для социально-эко- номических зон	
Наименование органов предста- вительной и исполнительной власти, в ведении которых нахо- дится административно-терри- ториальная единица: •	реквизиты органов, осуществ- ляющих регистрацию прав на недвижимость и сделок с ней для объектов недвижимости, нахо- дящихся в пределах администра- тивно-территориальной единицы; •	реквизиты органов, осуществ- ляющих сбор налогов на недвижи- мость и арендной платы за использование недвижимости, на- ходящейся в пределах администра- тивно-территориальной единицы; •	реквизиты органов государст- венной земельной инспекции на территории административно- территориальной единицы	Содержание ограничений на использова- ние земель в пределах зоны	Назначение зоны; наиме- нование и ре- квизиты орга- нов, в веде- нии которых находится зо- на; допусти- мые виды дея- тельности на земельных участках в пре- делах зоны	Характер нару- шения земель; степень вывода из оборота; пе- риод времени, на который зем- ли выводятся из оборота	Сведения для ис- числения налогов на объекты недви- жимости в преде- лах зоны; сведения для исчисления арендной платы в зависимости от функционального использования объектов недви- жимости в преде- лах зоны	•	физические характеристи- ки объекта недвижимости: пространственно-площад- ные характеристики; при- надлежность объекта недви- жимости или его части к территориальным зонам; иные характеристики, су- щественные для определе- ния стоимости объекта недвижимости и описания его как объекта кадастрово- го учета; •	правовой статус объекта недвижимости; •	экономические характе- ристики объекта недвижи- мости
ществляют путем заполнения соответствующих бланков выпи-
сок на основании сведений, содержащихся в учетных формах
ЕГРЗ на дату представления выписки и удостоверяют подписью
лица, осуществляющего выписку и уполномоченного осуществ-
лять кадастровый учет.
При внесении сведений в ГКОН территориальным зонам и
объектам недвижимости присваивают учетные характеристи-
ки. Границы территориальной зоны дополнительно отобража-
ют на картах, планах, представляемых в бумажном и элек-
тронном виде.
С точки зрения построения информационной системы дан-
ный кадастр является сложным в нормативно-правовом плане.
Если земельные участки инвентаризованы, то задача ведения
ГКОН упрощается для ГИС, поддерживающей топологические
отношения между полигонами. Поддержка топологических от-
ношений необходима, чтобы выдача правоудостоверяющих до-
кументов сопровождалась выдачей в них информации о соседях
земельного участка, а также для автоматического расчета экс-
пликации земельного участка и населенного пункта.
ГКОН также связан с другими реестрами и кадастрами. При
выборе ГИС для ведения земельного кадастра необходимо учи-
тывать характер запросов других служб, например управления
архитектуры или инженерных коммуникаций.
Можно выделить следующий комплекс задач, связанных с
ведением ГКОН:
•	учет землепользователей;
•	оформление правоустанавливающих документов на землю
(кадастровый паспорт, государственный акт, договор аренды);
•	расчет земельных платежей;
•	зонирование земель с разделением их по категории, целе-
вому назначению, правовому режиму, наличию и состоянию
угодий;
•	мониторинг использования земельного фонда региона;
•	установление и регистрация ограничений и сервитутов;
•	формирование государственной статистической отчетности.
Состав графической информации, заносимой в базу данных,
следующий:
•	экономические и функциональные зоны;
•	учетные и кадастровые единицы (город, массив, квартал,
земельные участки, угодья);
296
•	зоны ограниченного пользования и сервитуты;
•	объекты обзорного характера.
Структура семантической части базы данных должна соот-
ветствовать требованиям законодательства и учитывать сущест-
вующие технологии землеустроительных работ по сбору кадаст-
ровой информации, предусматривая информационные расшире-
ния системы до многоцелевого территориального кадастра (не-
движимость, экология, инженерные сети). Минимальный состав
семантической информации заносится в базу данных при фор-
мировании графических объектов; дополнительная информа-
ция, касающаяся правовой и качественной характеристик объ-
ектов — с клавиатуры либо через модуль экспорта-импорта.
Система должна производить автоматический расчет следую-
щих характеристик:
•	вышестоящий иерархический кадастровый объект;
•	кадастровый номер текущего объекта;
•	фактическая площадь участка или угодья;
•	пересечения участков с зонами ограниченного пользования
и угодьями;
•	налог, арендная плата и т. п.
Ведение ГКОН осуществляет городской комитет по недви-
жимости при участии организаций, имеющих собственные базы
данных, разработанные для ГКОН, водного, лесного и других
кадастров:
•	Комитет по архитектуре и градостроительству — представ-
ление данных территориального кадастра по утвержденной гра-
достроительной документации, а также топографических планов
масштабов 1 : 500 — 1 : 2000;
•	Федеральное агентство кадастра объектов недвижимости
(Роснедвижимость) — правоустанавливающие документы по
объектам недвижимости (свидетельства собственности, контрак-
ты на полное хозяйственное ведение или оперативное управле-
ние, договоры аренды, свидетельства о внесении в Государст-
венный реестр и т. д.);
•	Регистрационная палата —, регистрация предприятий, орга-
низаций, учреждений и ведение общегородского реестра юриди-
ческих лиц;
•	Комитет по культурному наследию г. Москвы — регистра-
ция территории памятников и зон их охраны, а также террито-
рий владений в пределах исторического центра города;
297
•	лесопарковые территориально-производственные объеди-
нения — ведение кадастра земель государственного лесного
фонда и земель общего пользования, занятых защитными и
иными насаждениями;
•	городское бюро технической инвентаризации (БТИ) — при-
своение адресов зданий и сооружений, регистрация объектов
недвижимости по их функциональному назначению и техничес-
ким характеристикам и др.
Государственный кадастр объектов недвижимости в городе
ведут по общей для всей Российской Федерации методике с со-
блюдением принципа совместимости информации, основанной
на применении единой государственной системы координат,
высот, картографических проекций, единых классификаторов и
выходных форматов.
Государственный водный кадастр. Работа по ведению водного
кадастра сводится к государственному учету ресурсов поверхно-
стных и подземных вод и наблюдению за их режимом и качест-
вом, уровнем загрязнения водных объектов, а также выдаче по-
требителям информации о гидрологическом режиме и гидроло-
гических прогнозов, необходимой для проектирования, строи-
тельства и эксплуатации сооружений.
Государственный водный кадастр обеспечивает также госу-
дарственный учет подземных вод, регистрацию водопользовате-
лей, учет использования вод и др.
К настоящему времени проведена паспортизация основных
рек, собран и систематизирован материал, включаемый в состав
каталогов водопользователей. Топографические карты и аэро-
космические снимки являются основным источником получе-
ния морфометрических и морфологических характеристик водо-
токов и водоемов.
Государственный лесной кадастр. Лесной кадастр ведется для
изучения, учета, оценки лесов, а также организации рациональ-
ного пользования лесами, их воспроизводства, охраны, защиты
и планирования развития лесного хозяйства.
Государственный комитет РФ по лесу и другие ведомства
осуществляют мероприятия по ведению государственного лес-
ного кадастра. Он содержит сведения о количественном и каче-
ственном состоянии лесов, делении лесов на категории, их ис-
пользовании и другие данные, необходимые для рационального
ведения лесного хозяйства. Государственный лесной кадастр ве-
дется на основе материалов инвентаризации, аэротаксационных
и других обследований лесов.
298
В лесоустройстве используют планово-картографические ма-
териалы: лесоустроительные планшеты, схемы лесных предпри-
ятий и аэрокосмические снимки.
Лесоустроительные планшеты составляют в масштабах 1: 10 000,
1 : 5000; планы лесонасаждений по лесничествам в масштабах
1: 25 000 — 1 : 100 000; схематические карты лесхозов в масшта-
бах 1 : 50 000 — 1 : 200 000 по планам насаждений.
Государственный кадастр месторождений полезных ископае-
мых. Введение кадастра осуществляется Геологическим фондом
РФ с целью обеспечения планирования работ по геологическо-
му изучению недр, размещению предприятий горнодобывающей
промышленности, рационального комплексного использования
месторождений полезных ископаемых. Разработаны основы ве-
дения государственного кадастра месторождений и проявления
полезных ископаемых, согласно которым данный кадастр дол-
жен содержать в себе сведения по каждому месторождению, о
количестве и качестве запасов основных и сопутствующих по-
лезных ископаемых, горнотехнические, гидрогеологические и
другие условия месторождений, а также экономическую оценку.
Сущность ведения кадастра месторождений полезных иско-
паемых заключается в составлении специальных паспортов и ре-
гистрационных карт каждого месторождения. В содержании
паспорта указывают наименование месторождения, количество
запасов основного и совместно с ним залегающих полезных ис-
копаемых и другие сведения. Регистрационные карты кадастра
месторождений составляют на основе топографических с нане-
сением на кадастровую карту границы действующих карьеров
или шахт, текущий и перспективные подработки пластов и др.
В настоящее время в работы по кадастру месторождений полез-
ных ископаемых внедряют аэрокосмические снимки и техноло-
гии лазерного сканирования.
13.5.	Кадастровые документы
Информация ГК предоставляется пользователям в форме ка-
дастровых справок, кадастровых документов и санкционирован-
ного прямого доступа.
Кадастровая справка — выдаваемый потребителю кадастровой
информации документ, содержащий запрашиваемые сведения.
Кадастровый документ ГК является информационной осно-
вой правоотношений, связанных с изменением состояния и ис-
пользования территорий. Кадастровый документ — градострои-
299
тельный паспорт, выдаваемый органу государственной власти
(местного самоуправления) или юридическому (физическому)
лицу, осуществляющему функции владения, пользования, рас-
поряжения определенной территорией. Паспорт имеет юридиче-
скую силу, составляется по определенной форме и содержит
сведения о градостроительных регламентах, сервитутах и градо-
строительной ценности территории и другие сведения о ее со-
стоянии и использовании.
Градостроительный паспорт может рассматриваться как ин-
формационная основа правоотношений Российской Федерации,
субъектов РФ, органов местного самоуправления, юридических
и физических лиц, связанных с изменением состояния и ис-
пользования объектов недвижимости, и предоставления земель-
ных участков под застройку. Паспорт служит официальным ис-
ходным документом для подготовки и проведения коммерче-
ско-инвестиционных торгов на право застройки земельных
участков и реконструкции объектов, а также для принятия ре-
шений об инвестициях и оформления правоустанавливающих
документов. Заказчиками на разработку паспорта могут являть-
ся: органы государственной власти, юридические и физические
лица. Паспорт содержит все необходимые сведения о земельном
участке, условиях его функционального использования (табл.
13.2). После определения инвестора и оформления соответст-
вующих правоустанавливающих документов содержание паспор-
та может быть использовано в качестве исходных данных для
дальнейшего стадийного проектирования.
Таблица 13.2. Примерный состав градостроительного паспорта земельного участка
Наименование раздела	Содержание
Местоположение участка	Указание места расположения, административная принадлежность, описание планировочной ситуа- ции положения участка
Землепользователь, владелец участка	Наименование государственного (муниципального) органа управления, предприятия, организации, ФИО владельца
Существующее использование участка	Функциональное назначение, описание зданий, со- оружений, копии документов, устанавливающих правовой статус территории
Размер участка	Площадь, граница участка на основе документов о пре- доставлении проектно-планировочной документации
Естественные и инженерно-строительные условия	Описание природных условий: рельеф, грунты, не- благоприятные природные и техногенные процессы и явления на основании имеющихся данных. Необ- ходимость инженерной подготовки территории
300
Продолжение табл. 13.2
Наименование раздела	Содержание
Существующее инженерно-транспортное оборудование	Характеристика обеспеченности всеми видами ин- женерного оборудования, транспортная схема, ин- женерные сети
Санитарно-экологические условия	Экологическая ситуация, наличие санитарно-за- щитных зон, сведения об источниках и характере за- грязнений воздуха, воды, почвы
Благоустройство участка	Существующая организация территории, наличие твердых покрытий, зеленых насаждений, площадок различного назначения
Социально-бытовая и историко-культурная среда	Приближенность к объектам и системам социаль- но-бытового, историко-культурного назначения, нали- чие зон охраны памятников, охраняемого ландшафта
Градостроительные условия	Соответствие современного использования терри- тории действующей градостроительной документа- ции. Возможное функциональное назначение терри- тории исходя из существующей и перспективной гра- достроительной ситуации района размещения объек- та и существующей планировочной документации. Ус- ловия и ограничения в использовании участка на осно- ве общеградостроительных, архитектурно-планиро- вочных, экологических, инженерно-технических и других факторов
Принципиальные решения по инженерному обеспечению участка	Определение примерных потребностей в инженер- ных ресурсах на основе предполагаемого функцио- нального назначения объекта. Принципиальные условия по обеспечению участка всеми видами ин- женерных ресурсов, средствами связи; транспорт- ная схема
Финансовые условия земле- пользования	Размер земельных платежей в зависимости от функ- ционального использования территории
Условия компенсации за использование городской инфраструктуры	Определение средств, перечисляемых в городской бюджет за использование городской инфраструкту- ры общего пользования
С принятием нового Градостроительного кодекса разрабаты-
ваются новые формы градостроительного плана земельного
участка и разрешения на строительство.
13.6.	Кадастровые съемки
Для составления кадастровых планов в зависимости от на-
значения кадастра и градостроительных условий города выпол-
няют различные виды топографических съемок.
301
Особенности кадастровых съемок обусловлены содержанием
и точностью кадастровых планов, формой их представления, а
также объектами съемок. Широкое применение находят тахео-
метрическая, фототеодолитная и аэрокосмические съемки, а
также спутниковые технологии.
Кадастровые планы различного назначения и масштабов со-
ставляют на земельный участок или соответствующую учетную
единицу (город, район, квартал, улицу); их стыковка осуществ-
ляется по общим границам. На кадастровых планах и картах
изображают границы земельных участков, городские угодья,
владения, элементы гидрографии, транспортную сеть, зеленые
насаждения, данные об объектах городской среды, кадастровые
номера и т. д. Базовым является масштаб 1 : 500, а также мас-
штабы 1 : 2000, 1 : 10 000. Обзорно-справочные кадастровые
карты составляют в масштабах 1 : 50 000 — 1:10 000 в зависи-
мости от территории города или района.
Тематические кадастровые карты — почвенная, геоботаниче-
ская и др. — создаются на основе карты земель района и отобра-
жают информацию соответственно о видах и свойствах почв, а
также о растительности.
Кадастровые планы городов составляют в единой государст-
венной системе координат, что позволяет обеспечить создание
единого банка данных и возможность хранения информации об
объектах в виде цифровых данных.
В настоящее время для сбора и обработки информации о
территориях с плотной городской застройкой и большими мас-
сивами прилегающих земель используют спутниковые техноло-
гии в комбинации с цифровыми фотограмметрическими систе-
мами, например PHOTOMOD (Россия) и др.
Вынос в натуру границ земельных участков. Границы участков
выносятся в натуру с пунктов геодезического обоснования. В за-
висимости от местных условий и требуемой точности такими
пунктами могут служить пункты полигонометрических и теодо-
литных ходов, а также пункты, местоположение которых опре-
делено спутниковыми приемниками.
Проектирование границ ведут на основе геодезических изме-
рений на местности и с использованием топографических и
электронных карт. Выполняют аналитическую подготовку дан-
ных для перенесения на местность проектных точек и составле-
ние разбивочного чертежа.
При аналитической подготовке координаты выносимых в
натуру точек вычисляют в государственной или местной системе
302
координат в соответствии с координатами пунктов исходного
геодезического обоснования.
Вынос границ участков производят различными способами:
прямой и обратной угловыми засечками, методом линейной за-
сечки, полярных и прямоугольных координат или теодолитны-
ми ходами. Точки, выносимые в натуру, закрепляют специаль-
ными межевыми знаками. Полученные данные переносят на ка-
дастровые планы и заносят в кадастровый банк данных.
При выдаче акта на владение землей составляют чертеж гра-
ниц земельного участка.
В практике геодезических работ для кадастра объектов не-
движимости принято считать, что для городских земельных
участков площадью до 1 га координаты точек их границ следует
определять со средней квадратической погрешностью 2 см, для
участков значительной площади — 5... 10 см.
Глава 14
КАДАСТРОВОЕ ДЕЛЕНИЕ ТЕРРИТОРИИ
14.1.	Цели и задачи кадастрового деления территории
Кадастровое деление (зонирование) является одним из важ-
нейших этапов в системе ведения государственного земельного и
градостроительного кадастров. От методов его проведения во
многом зависит устойчивость границ и номеров кадастровых еди-
ниц, кадастровых номеров земельных участков (постановление
правительства Российской Федерации от 6 сентября 2000 г. №
660), присваиваемых им в процессе государственного кадастрово-
го учета, порядок их изменения при совершении сделок, степень
сложности определения местоположения земельных участков.
Процесс ведения государственного земельного кадастра
включает описание и индивидуализацию земельного участка
как объекта кадастрового учета. Индивидуализацию земельного
участка осуществляют путем присвоения ему таких характери-
стик, которые позволяют однозначно выделить его из числа
множества других земельных участков. Одной из таких характе-
ристик является кадастровый номер, присваиваемый земельно-
му участку в процессе государственного кадастрового учета.
Кадастровый номер земельного участка — уникальный, не по-
вторяющийся во времени и на территории Российской Федера-
ции номер земельного участка, присваиваемый ему органом, осу-
ществляющим государственный учет земельных участков, сохра-
няющийся за участком до тех пор, пока он существует как еди-
ный объект зарегистрированного права. Соблюдение уникально-
сти кадастровых номеров колоссального множества земельных
участков, расположенных на территории Российской Федерации
и находящихся в постоянном обороте, возможно лишь при усло-
вии существования и строгого соблюдения единой системы пра-
вил формирования и учета кадастровых номеров земельных
участков. Инструментом, с помощью которого обеспечивается
система формирования уникальных, не повторяющихся на терри-
тории Российской Федерации кадастровых номеров земельных
участков, является кадастровое деление территории.
Под кадастровым делением понимают деление территории на
иерархически соподчиненные кадастровые единицы и их нуме-
рацию в целях формирования кадастровых номеров земельных
участков.
304
Таким образом, конечной целью кадастрового деления терри-
тории является формирование уникальных кадастровых номеров
земельных участков. Результатом кадастрового деления является
создание документов в структуре государственного земельного
кадастра, обеспечивающих государственный кадастровый учет зе-
мельных участков и определение их местоположения.
Под кадастровыми единицами понимают обобщенное наиме-
нование территориальных единиц разного уровня в системе када-
стрового зонирования (кадастровых округов, кадастровых зон
(районов), кадастровых массивов, кадастровых кварталов (пере-
числены в иерархическом порядке сверху вниз), границы кото-
рых признаны, удостоверены, зарегистрированы в установленном
порядке, имеющих номер в соответствующей позиции кадастро-
вого номера земельного участка. Деление территории на кадаст-
ровые единицы осуществляют базисными линиями. Под базисной
линией понимают общую границу двух или нескольких смежных
кадастровых единиц. Точками пересечения базисных линий фор-
мируются отрезки границ, разделяющие территории кадастровых
единиц. Совокупность отрезков границ, образующих замкнутую
линию, определяет границу территории кадастровой единицы.
Базисные линии могут совпадать с границами администра-
тивно-территориального деления.
При проведении базисных линий по линейным элементам
природно-планировочной структуры территории целесообраз-
но приближать их к проектным осевым линиям транспортных
коммуникаций и фарватерам или серединам рек, водохрани-
лищ, каналов.
Базисные линии кадастровых единиц, проводимые по ли-
нейным объектам природно-планировочной структуры, не
должны выходить за границы этих объектов, совпадать с их гра-
ницами. Острова с расположенными на них земельными участ-
ками при необходимости могут выделяться в самостоятельные
кадастровые единицы. Границы этих кадастровых единиц могут
совпадать с территориями островов либо формироваться по пра-
вилам выделения кадастровых единиц по рекам.
Кадастровый квартал — совокупность земельных участков,
образующая компактный земельный массив, границы которого
совпадают с внешними границами образовавших его участков,
ограниченных улично-дорожной сетью и(или) красными линия-
ми и(или) естественными границами. В качестве кадастрового
квартала может быть представлен городской квартал или сово-
20-5891
305
купность мелких кварталов, городской парк, промышленная
или коммуникационная зона, земли сельхозпредприятий.
Кадастровый массив — совокупность кадастровых кварталов,
образующая планировочно обособленный массив городской
территории, ограниченный автомагистралями, железнодорож-
ный ветками, реками и другими естественными границами.
Кадастровая зона — территориально целостная совокупность
нескольких кадастровых массивов, характеризующаяся значи-
тельной степенью связанности.
14.2.	Кадастровое деление территории
Российской Федерации
Вся территория Российской Федерации, включая террито-
рию субъектов Российской Федерации, внутренние воды и тер-
риториальное море, делится на кадастровые округа.
Кадастровым округом является часть территории Россий-
ской Федераций, в границах которой осуществляется ведение
государственного реестра земель кадастрового округа. Государ-
ственный реестр земель кадастрового округа является состав-
ной частью Единого государственного реестра земель ЕГРЗ.
Кадастровый округ включает в себя, как правило, территорию
субъекта Российской Федерации. Установление границ кадастро-
вых округов и присвоение им кадастровых номеров осуществляет
Федеральное агентство кадастра объектов недвижимости.
Территория кадастрового округа делится на кадастровые
районы. Кадастровым районом является часть территории ка-
дастрового округа, в пределах которой осуществляется госу-
дарственный кадастровый учет земельных участков и ведение
государственного реестра земель кадастрового района. Госу-
дарственный реестр земель кадастрового района является со-
ставной частью государственного реестра земель кадастрового
округа. Кадастровый район включает в себя, как правило, тер-
риторию административно-территориальной единицы субъек-
та Российской Федерации. Акватория внутренних вод и тер-
риториального моря может образовывать самостоятельные ка-
дастровые районы.
Территория кадастрового района делится на кадастровые
кварталы. Кадастровый квартал является наименьшей едини-
цей кадастрового деления территории кадастрового района, на
зоб
которую открывается самостоятельный раздел государственно-
го реестра земель кадастрового района и ведется дежурная ка-
дастровая карта (план). Кадастровый квартал включает в себя,
как правило, небольшие населенные пункты, кварталы город-
ской или поселковой застройки и иные ограниченные природ-
ными и искусственными объектами территории. В процессе
кадастрового деления кадастровым кварталам присваивают ка-
дастровые номера. Кадастровый номер кадастрового квартала
состоит из номера кадастрового округа, номера кадастрового
района в кадастровом округе и номера кадастрового квартала в
кадастровом районе.
Кадастровое деление территории кадастрового округа на ка-
дастровые районы и кадастровые кварталы осуществляет терри-
ториальный орган Федерального агентства кадастра объектов
недвижимости на основании разрабатываемых проектов кадаст-
рового деления соответствующих территорий. Требования к ка-
дастровому делению и порядок учета кадастровых единиц уста-
навливает Федеральное агентство кадастра объектов недвижимо-
сти (Роснедвижимость).
14.3.	Кадастровое деление территории г. Москвы
Структура кадастрового деления территории г. Москвы
представляет трехзвенную цепочку: кадастровый округ — ка-
дастровый район — кадастровый квартал. Термин «кадастро-
вый район» вводится вместо термина «кадастровая зона». Гра-
ницы кадастровых районов устанавливают по границам адми-
нистративных округов г. Москвы. Ранее выделяемые кадаст-
ровые массивы не предусмотрены в новой схеме кадастрового
деления, однако предлагается оставить в номерах кадастрово-
го квартала позиции, соответствующие номеру кадастрового
массива. Это позволит в случае необходимости воспользовать-
ся объединением кадастровых кварталов в кадастровые масси-
вы как условным уровнем кадастрового деления. В обзорных
картографических материалах (картах, атласах) границы мас-
сивов для наглядности выделяют другим цветом. Основной
единицей кадастрового деления территории г. Москвы оста-
ются кадастровые кварталы — наименьшие единицы кадаст-
рового деления территории кадастрового района, на которые
открывается самостоятельный раздел государственного реест-
20’
307
ра земель кадастрового района. Ведется дежурная кадастровая
карта (план), содержащая, как правило, небольшие населен-
ные пункты, кварталы городской или поселковой застройки и
иные ограниченные природными и искусственными объекта-
ми территории.
Структура кадастрового номера кадастрового квартала была
и остается девятиразрядной, она включает в свой состав номера
кадастрового округа (два разряда), кадастрового района в када-
стровом округе (два разряда) и кадастрового квартала в кадаст-
ровом районе (пять разрядов).
Деление территории кадастрового района на кадастровые
кварталы является основой постановки расположенных в их гра-
ницах земельных участков на государственный кадастровый учет
с присвоением последним в установленном порядке кадастро-
вых номеров.
Установлены уточненные принципы кадастрового деления
территории г. Москвы и правила проведения границ кадастро-
вых районов и кварталов, определяющие:
•	структуру кадастрового деления г. Москвы;
•	структуру кадастрового номера;
•	наименования и номера кадастровых районов и номера ка-
дастровых кварталов;
•	правила проведения границ кадастровых районов и кадаст-
ровых кварталов;
Разработка принципов кадастрового деления г. Москвы обес-
печивает:
•	осуществление единообразного кадастрового деления тер-
ритории г. Москвы;
•	присвоение кадастровых номеров единицам кадастрового
деления;
•	упорядочение учета земель и объектов недвижимости в
пределах территории города;
•	земельно-кадастровое и тематическое картографирование;
•	ведение дежурной и оперативной земельно-кадастровых карт;
•	создание карт и атласов кадастрового деления г. Москвы и
административных округов.
В соответствии с правилами кадастрового деления террито-
рия г. Москвы как кадастровый округ делится на поименован-
ные кадастровые районы, которые, в свою очередь, делятся на
кадастровые кварталы. Кадастровый номер кадастрового квар-
308
тала имеет следующую структуру: 00 : РР : ККККК, где
00 — двухразрядный номер кадастрового округа; РР — двух-
разрядный номер кадастрового района в кадастровом округе;
ККККК — пятиразрядный номер кадастрового квартала в ка-
дастровом районе.
Первые два разряда кадастрового номера кадастрового квартала
отвечают кадастровому номеру ранее существовавших кадастро-
вых массивов, последующие три — номеру кадастрового квартала
в кадастровом массиве. Например, номером 77 : 01:06 : 043 обо-
значен 43-й кадастровый квартал в третьем ранее существовав-
шем кадастровом массиве кадастрового района Центрального
кадастрового округа г. Москвы.
Кадастровым кварталам присваивают только кадастровые
номера, а наименования не дают. Всего в городе выделено более
полутора тысяч кадастровых кварталов.
Границы кадастровых кварталов в плановом положении про-
ходят по осевым линиям магистралей, улиц, проездов, автодо-
рог, рек или другим естественным границам (лесным массивам,
береговым линиям водоемов и рек, ограждениям). Если положе-
ние кадастровых границ не определяется по естественным кон-
турам, то основанием для проведения границ служат действую-
щие линии градостроительного регулирования.
Границы кадастрового деления отражаются на бумажных и
магнитных носителях в масштабах 1 : 2000, 1:10 000, 1 : 25 000.
Прохождение границ кадастрового деления проводится ис-
ключительно по наземному слою или водной поверхности. По-
лосы отвода железных дорог отображают самостоятельными
кварталами. В случае изменения границ объекта, являющихся
границами единиц кадастрового деления, прохождение границ
не изменяют, а вносят изменения в описание границ.
Точность планового положения кадастровых границ (при
работах с цифровыми картографическими основами масштабов
1 : 2000, 1 : 10 000) определяется точностью, устанавливаемой
Инструкцией по топографической съемке в масштабах 1 : 2000,
1 : 10 000. В качестве системы координат принимают Москов-
скую городскую.
По существующей системе оценочных показателей кадастро-
вая оценка земель привязана к кадастровым кварталам. Таким
образом, кадастровое деление земель является картографиче-
ской основой для осуществления их кадастровой оценки, прово-
димой в первую очередь для целей налогообложения.
309
Используя материалы кадастрового деления, Московский зе-
мельный комитет ведет учет земельных участков как базисного
элемента недвижимого имущества. Без присвоения кадастрового
номера невозможна регистрация прав на землю, а значит, зе-
мельный участок не имеет юридического статуса.
К настоящему времени созданы технологические предпосыл-
ки для формирования, учета и регистрации единого объекта
имущественно-земельного комплекса, включающего земельный
участок и расположенные на нем здания и сооружения. Резуль-
таты кадастрового деления земель г. Москвы используют в прак-
тической деятельности ряда городских органов, связанных с
учетом и регистрацией прав на недвижимость и управление ею
(департаментов Правительства Москвы, префектур, комитетов и
других организаций).
Атлас кадастрового деления земель и территориально-экономи-
ческого зонирования округов г. Москвы. Атлас является офици-
альным изданием кадастрового деления земель города и обяза-
телен для использования Департаментом государственного и му-
ниципального имущества, Москомземом, органами Москомар-
хитектуры, МосгорБТИ и Московским городским комитетом по
государственной регистрации прав на недвижимое имущество и
сделок с ним и состоит из десяти книг по количеству округов.
В атласе приведены границы кадастрового деления админи-
стративных округов, согласованные Москомархитектурой и
МосгорБТИ и уточненные по обновленной топооснове масшта-
ба 1 : 2000 государственного земельного кадастра. Данное деле-
ние земель города (рис. 14.1) разработано для обеспечения со-
гласованного ведения государственных земельного и градо-
строительного кадастров, создания единой системы учета прав
на недвижимое имущество в г. Москве.
Границы кадастрового деления города (административного
округа) обязательны при учете объектов недвижимости, а также
при государственной регистрации прав на земельные участки и
объекты недвижимости вне зависимости от видов недвижимого
имущества и форм собственности на них.
На страницах атласа отражены границы территориаль-
но-экономических оценочных зон. Для удобства работы с атла-
сом приведена общая схема расположения кадастровых зон по
городу, схема разграфки на кадастровые массивы по админист-
ративному округу. Кадастровые кварталы представлены в соот-
ветствии со схемой разграфки кадастровой зоны.
310
Схема кадастровых зон г. Москвы
Северный А.О.
77-08
77-03
А.О.
77-01
Западный А.О.
^Некрасовка
77-07
77-04
Люберцы-11
пос. Тоястопальцево
Северный А.О.
аэропорт Шереметьево
/77-07,
АО.
77-02
Северо-
западный АО.
77-09
Ю го-восточным
АО.
77-05
Юго-
западный А.0
77-06
Рис. 14.1. Присвоение кадастровых номеров земельным участкам
верный АО
\ Южный А.О.
77-03
пос. Восточный
i	L*~*noc. Внуково
| Западный АО.
77-09
Информация по кадастровому делению земель и территори-
ально-экономическому зонированию г. Москвы представлена
Московским земельным комитетом на картографической основе
Московского аэрогеодезического предприятия Федерального
агентства геодезии и картографии России.
14.4.	Присвоение кадастровых номеров земельным участкам
Правила определяют порядок присвоения кадастровых номе-
ров земельным участкам в процессе их государственного кадаст-
рового учета.
Кадастровый номер земельного участка состоит из кадастро-
вого номера кадастрового квартала и номера земельного участка
в этом квартале.
Номером земельного участка в кадастровом квартале являет-
ся порядковый номер подраздела, открываемого для записи све-
дений о данном земельном участке в соответствующем разделе
государственного реестра земель кадастрового района.
Порядок учета кадастровых номеров вновь образованных и
прекративших существование земельных участков устанавлива-
ется Федеральной службой земельного кадастра России.
Кадастровый номер присваивают каждому земельному участ-
ку, формируемому и учитываемому в качестве объекта имущест-
ва, права на который подлежат государственной регистрации в
Едином государственном реестре прав на недвижимое имущест-
во и сделок с ним. Несколько обособленных земельных участ-
ков, представляющих собой единое землепользование, по заяв-
лению правообладателя могут быть учтены в качестве одного
объекта недвижимого имущества с присвоением им одного ка-
дастрового номера.
Присвоение кадастровых номеров осуществляют после про-
верки представленных документов о межевании ранее учтенных
земельных участков и проведения на основе заявки кадастровых
работ (выделение, слияние, разделение, перераспределение) по
формированию вновь образованных земельных участков.
Отдельным сформированным частям земельных участков,
входящим в территориальные зоны, имеющим ограничения (об-
ременения), занятым иными объектами недвижимого имущест-
ва и т. п., в процессе государственного кадастрового учета при-
сваивают учетные кадастровые номера. Учетным кадастровым
312
номером части земельного участка является порядковый номер
записи, содержащей сведения о данной части земельного участ-
ка, в соответствующем подразделе государственного реестра зе-
мель кадастрового района.
Кадастровый номер земельного участка имеет четырехуров-
невую иерархическую структуру и представляется в общем виде
как А: Б: В : Г, где элемент кадастрового номера А — двухраз-
рядное десятичное число, задающее номер кадастрового округа
(субъекта Российской Федерации); элемент кадастрового номера
Б — двухразрядное десятичное число, задающее номер кадастро-
вого района (муниципального образования, входящего в состав
субъекта Российской Федерации); элемент кадастрового номера
В — составной номер кадастрового квартала в кадастровом рай-
оне; элемент кадастрового номера Г — десятичное число нефик-
сированной разрядности, задающее номер земельного участка.
Нумерацию кадастровых единиц принято начинать с едини-
цы. В номерах кадастровых единиц с фиксированным числом
разрядов недостающие разряды заполняют нулями. Количество
разрядных цифр в номерах кадастровых единиц нефиксирован-
ной разрядности ограничивается, но всегда должно быть наи-
меньшим.
Пример. Кадастровый номер земельного участка 77 : 02 :
: 006 : 01 : 106. Здесь 77 — номер города (субъекта Российской
Федерации) — Москва; 02 — номер административного округа
(административно-территориального (муниципального) образо-
вания, входящего в состав субъекта Российской Федерации);
006 — номер кадастрового массива; 01 — номер кадастрового
квартала; 106 — уникальный в пределах кадастрового квартала
номер земельного участка.
Вся утвержденная документация по кадастровому делению
территории муниципального образования, обеспечивающая ве-
дение государственного земельного кадастра в части присвоения
кадастровых номеров земельным участкам как объектам кадаст-
рового учета формируется в Дело кадастрового деления.
14.5.	Регистрация адресов объектов недвижимости
В целях согласованного ведения государственных земель-
ного и градостроительного кадастров, формирования единой
системы информации о недвижимом имуществе, обеспечения
313
правильности оформления имущественных актов, связанных с
объектами недвижимости, введен единый порядок присвое-
ния и регистрации адресов объектов недвижимости в г. Моск-
ве. Адрес определяется Комитетом по градостроительству и
архитектуре по согласованию с Москомземом при подготовке
градостроительного заключения и МосгорБТИ при подготов-
ке документации для проведения Государственной комиссией
приемки объекта и в случае переадресации объектов при пере-
именовании улиц в целях упорядочения элементов застройки,
при разделе объектов на самостоятельные части и пр.
Адрес утверждается (присваивается) в соответствии с распо-
рядительным документом Правительства Москвы (префекта
административного округа) с обязательным приложением гра-
фического ситуационного плана в масштабе 1: 2000, с указани-
ем на нем адреса установленной структуры, содержащего ос-
новные реквизиты и кадастровый номер земельного участка
(владения).
Утверждение (присвоение) адреса осуществляется на основании:
•	распорядительного документа о предоставлении права
строительства (реконструкции) объекта и в случае необходимо-
сти права пользования земельным участком;
•	распорядительного документа о вводе объекта недвижимо-
сти в эксплуатацию по решению Государственной комиссии
приемки объекта;
•	распорядительного документа, утверждающего результаты
переадресации, инвентаризации и пр.
Адреса земельных участков и владений регистрируются и
подтверждаются в государственном земельном кадастре в Мос-
комземе, с присвоением кадастровых номеров земельных участ-
ков и прочно связанных с ними объектов недвижимости.
Адреса зданий сооружений, введенных в эксплуатацию, ре-
гистрируются и подтверждаются в Адресном реестре зданий и
сооружений г. Москвы и МосгорБТИ с присвоением кадастро-
вых номеров первичных объектов недвижимости в соответствии
с Положением о порядке присвоения и учета кадастровых номе-
ров земельных участков и прочно связанных с ними объектов
недвижимости.
Адрес содержит следующие реквизиты: наименование зе-
мельного участка либо улицы; номер владения, здания, корпуса
или строения, сооружения. Структура адреса определяется ти-
314
пом адресуемого объекта: здание, сооружение, земельный уча-
сток, владение.
Наименования административного округа и района, города,
местоположения объекта, для которого определяется адрес, мо-
гут быть добавлены к адресу. Наименования указывают в соот-
ветствии с Перечнями наименований административных окру-
гов и районов г. Москвы.
Наименование микрорайона, производственной зоны, при-
родно-охранного комплекса (ансамбля исторических и архитек-
турных памятников), местоположения объекта, для которого оп-
ределяется адрес, может быть добавлено к адресу. Наименова-
ние указывают в соответствии с Перечнем наименований када-
стровых массивов и кварталов г. Москвы.
Наименование улицы (переулка, проезда, площади), относи-
тельно которой адресуется объект, принимают в соответствии с
Перечнем наименований улиц г. Москвы и графической схемой
улиц, переулков, проездов, площадей, с уточнением наименова-
ний переулков, проездов и наименований площадей в соответст-
вии с представлением адресуемого объекта и элементов улич-
но-дорожной сети на графическом ситуационном плане масшта-
ба 1 : 2000 (копия плана размещения объекта по данным Мос-
горБТИ или Москомзема).
Присвоение адреса и нумерацию зданий (домов), образую-
щих непрерывный фронт застройки и расположенных на маги-
стралях и улицах радиального направления, производят от цент-
ра города к периферии с нечетными номерами по левой стороне
улицы и четными номерами по правой. Присвоение адреса и
нумерацию зданий (домов), образующих непрерывный фронт
застройки, расположенных на магистралях и улицах кольцевого
направления, производят по ходу часовой стрелки (при ориента-
ции от центра города) с нечетными номерами по левой стороне
улицы и четными номерами по правой.
Зданиям, находящимся на пересечении улиц различных ка-
тегорий, присваивают адрес по улице более высокой категории
согласно установленной классификации магистральных улиц в
соответствии с Классификатором магистральных улиц. Зданиям,
находящимся на пересечении улиц равных категорий, присваи-
вают адрес по улице, на которую выходит главный фасад здания.
В случае если на угол выходят два равнозначных фасада одного
здания, адрес присваивают по улице, идущей в направлении
центра города.
315
Присвоение адреса зданиям, образующим периметр площа-
ди, производится по часовой стрелке, начиная от главной маги-
страли со стороны центра. При этом последовательность номе-
ров зданий на сквозных улицах, примыкающих к площадям,
прерывается. В случае если угловое здание имеет главный фасад
и значительную протяженность вдоль примыкающей улицы, его
нумерация производится по улице, а не по площади.
На территории владения определяют основное здание, отно-
сительно которого осуществляют адресацию владения и зданий,
сооружений, расположенных на территории владения. Адрес ос-
новного здания определяют с учетом установленной классифи-
кации магистральных улиц и в соответствии с Классификатором
магистральных улиц, присвоенных кадастровых номеров пер-
вичных объектов недвижимости, расположенных на территории
владения.
Прочим (не основным) зданиям, расположенным на терри-
тории владения, присваивают номер основного здания, владе-
ния и дополнительно номер корпуса или строения. Указатель
«корпус» или «строение» в адресе определяют в зависимости от
функционального назначения зданий с учетом функциональ-
ного использования территории земельного участка, на кото-
ром они расположены, и сложившейся адресации близлежащих
зданий.
Нумерацию зданий производят от главного въезда на терри-
торию владения по мере удаления от него. Нумерацию зданий,
расположенных между двумя уже адресованными зданиями,
строениями, с последовательными номерами («вставки» объек-
тов) рекомендуется производить, используя меньший номер со-
ответствующего объекта, с добавлением к нему буквы. Встроен-
ные и пристроенные объекты, которые имеют другое функцио-
нальное назначение, чем здания, в исключительных случаях мо-
гут быть адресованы как самостоятельные здания. Сооружениям
присваивают адрес владения (земельного участка в случае отсут-
ствия основного здания), на котором оно расположено, с добав-
лением указателя «соор.» и номера сооружения.
Адресную привязку зданий и сооружений в полосе обустрой-
ства МКАД производят с указанием наименования «МКАД» и
существующего километража. Нумерацию зданий производят по
ходу часовой стрелки, с нечетными номерами по левой стороне
и четными по правой.
316
Адресную привязку зданий и сооружений в полосе отвода
железной дороги производят с указанием наименования направ-
ления железной дороги и существующего километража. Нумера-
цию зданий производят для радиальных направлений от центра
города к периферии, для окружной железной дороги по ходу ча-
совой стрелки, с нечетными номерами по левой стороне и чет-
ными по правой.
Правила адресации земельных участков и владений. Владению
присваивают адрес основного здания, расположенного на его
территории.
Адрес свободного земельного участка определяют с учетом
его функционального назначения и сложившейся адресации
близлежащих объектов по установленному кадастровому номеру
согласно графической схеме кадастровых массивов и кварталов
и Перечня наименований кадастровых массивов и кварталов.
14.6.	Составление кадастрового и адресного планов
Составление кадастрового плана фрагмента города в масштабе
1 : 2000 (рис. 14.2).
Работу выполняют в таком порядке:
•	вычерчивают план фрагмента города или населенного
пункта в масштабе 1 : 2000 с указанием городской черты;
•	выделяют кадастровые кварталы — совокупность земель-
ных участков, образующую компактный земельный массив, гра-
ницы которого совпадают с внешними границами образовавших
его участков, ограниченных улично-дорожной сетью и (или)
красными линиями и (или) естественными границами. От про-
езжей части до линии застройки: тротуар — 1,5 м; зеленая поло-
са — 2 м;
•	подписывают кадастровые номера кварталов и улиц.
Составление адресного плана фрагмента города в масштабе
1: 2000 (рис. 14.3).
Порядок выполнения работы:
•	вычерчивают кальку фрагмента города или населенного
пункта в масштабе 1 : 2000;
•	подписывают названия улиц, номера домов (четные и не-
четные стороны улиц) с учетом центра города, основной транс-
портной магистрали.
317
-77Юб!<Н-ул-.2
М 1:2000
Рис. 14.2. Кадастровый план фрагмента города
77:06:01:001
Oil
-кадастровый номер квартала
-кадастровый номер участка
77:06:01 ул.5
77:06:01 ул.1 -кадастровый номер улицы
Продолжение рис. 14.2
Рис. 14.3. Адресный план фрагмента города
Глава 15
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗЕМЕЛЬ
15.1.	Виды земельных платежей
Нормативно-правовой основой для осуществления платного
порядка землепользования служит Закон РФ «О плате за зем-
лю». Различают следующие виды земельных платежей: земель-
ный налог, арендная плата, нормативная цена земли.
Земельный налог — это плата за землю, находящуюся в собст-
венности, пожизненном наследуемом владении, бессрочном
(постоянном) пользовании. Арендная плана — оговоренная до-
говором плата за пользование землей. Нормативная цена зем-
ли — показатель, характеризующий стоимость участка опреде-
ленного качества и местоположения исходя из потенциального
дохода за расчетный срок окупаемости.
Для практической реализации системы земельных платежей
необходимо проводить оценку земель, что является составной
частью понятия государственного земельного кадастра как сис-
темы необходимых сведений и документов о правовом режиме
земель, их распределении по собственникам земли, землевла-
дельцам, землепользователям и арендаторам, категориям земель,
о качественной характеристике и народнохозяйственной ценно-
сти земель.
Кадастровая оценка земель — это оценка качества и местопо-
ложения земельного участка по признакам, отвечающим его це-
левому назначению и хозяйственному использованию, выражен-
ная в системе стоимостных и натуральных показателей, вклю-
чающая два основных направления:
•	оценка функционального состояния земель, т. е. оценка ка-
чества земель, их пригодности для каких-либо конкретных нужд,
под какие-либо предъявляемые конкретные требования (под
строительство жилого здания, под использование в целях рекреа-
ции, под выращивание сельскохозяйственных культур и т. д.);
•	экономическая оценка стоимости земель, т. е. определение
потенциальной ценности земель в денежном выражении.
Субъектом Российской Федерации в соответствии с Земель-
ным кодексом РФ устанавливается цена земли в поселениях в
зависимости от численности населения:
21-5891
321
•	свыше 3 млн человек — в размере 5...30-кратной ставки зе-
мельного налога за единицу площади земельного участка;
•	от 500 тыс. до 3 млн человек — в размере 5... 17-кратной став-
ки земельного налога за единицу площади земельного участка;
•	до 500 тыс. человек, а также за пределами черты поселе-
ний—в размере 3... 10-кратной ставки земельного налога за еди-
ницу площади земельного участка (на начало текущего календар-
ного года).
До установления субъектом РФ цены земли применяется со-
ответствующая минимальная ставка земельного налога.
При продаже земельного участка к его стоимости применяют
поправочный коэффициент, учитывающий основной вид ис-
пользования расположенных на земельном участке здания,
строения, сооружения. Поправочные коэффициенты, учиты-
вающие основные виды использования, утверждаются Прави-
тельством РФ в размере 0,7...1,3.
Земельные платежи бывают разовые и ежегодные. Разовые
платежи носят компенсационный характер; их выделяют отдель-
ной строкой в смете на строительство, но не включают в
материальный баланс юридического лица. Это затраты на освое-
ние новых или улучшение ранее используемых территорий.
Ежегодные платежи носят рентный характер. Их необходи-
мость вытекает из социальной ценности городских земель и от-
ражает неоднородность участков по концентрации мест прило-
жения труда и насыщенности объектами соцкультбыта, транс-
портной доступности, по природным факторам, по ценности
исторической застройки и т. д. (т. е. по престижности, привле-
кательности территории).
Через ежегодные арендную плату и налог на городские земли
должна взиматься дифферинциальная земельная рента — часть допол-
нительного дохода, возникающего у юридических и физических лиц
за счет расположения земельных участков, арендуемых этими лица-
ми на территории более высокой градостроительной ценности,
обеспечивающей определенные социально-экономические преиму-
щества. Выделяют дифференциальную земельную ренту 1 и диффе-
ренциальную земельную ренту 2. Первая обозначает величину дохо-
да, которую получает землепользователь на лучших землях, вто-
рая — повышение дохода от земли благодаря вложению в землю до-
полнительного капитала, идущего на повышение качества земли.
Размер налога устанавливают законодательно. Для городов в
зависимости от численности населения и степени экономическо-
го развития устанавливают дифференцированные средние ставки
322
на единицу площади. Средние ставки корректируют в зависимо-
сти от статуса города (для центров административно-территори-
альных образований, городов с развитым социально-культурным
потенциалом и курортных зон вводят повышающие коэффици-
енты). Периодически утверждают коэффициент индексации на-
лога в связи с инфляцией. На 2004 г. постановлением правитель-
ства РФ он установлен для городских земель в размере 4,8.
Размеры ставок налога по оценочным территориально-экономи-
ческим зонам утверждают органы представительной власти города.
Законом РФ «О плате за землю» в редакции от 9.08.1994 г.
№ 22-ФЗ установлен особый порядок расчета величины земель-
ного налога для городских земель, используемых в сельскохо-
зяйственных целях, занятых личным подсобным хозяйством, жи-
лищным фондом, дачными и садовыми участками и гаражами.
Величина арендной платы устанавливается на основе догово-
ра и не может быть менее величины налога. Базовые ставки
арендной платы внутри города также могут дифференцироваться
в зависимости от его территориально-экономического зониро-
вания и обычно утверждаются распоряжением главы городской
исполнительной власти.
Кадастровая стоимость земельного участка применяется для
расчета налогообложения и в иных случаях, предусмотренных
Земельным кодексом и федеральными законами.
Поскольку государственная кадастровая оценка земель про-
ведена в настоящее время не везде и кадастровая стоимость зем-
ли не определена, то применяется нормативная цена земли.
В соответствии с Законом РФ «О плате за землю» норматив-
ная цена земли — показатель, характеризующий стоимость
участка определенного качества и местоположения исходя из
потенциального дохода за расчетный срок окупаемости. Норма-
тивная цена земли введена для обеспечения экономического ре-
гулирования земельных отношений при передаче земли в собст-
венность, установлении долевой собственности на землю, пере-
даче по наследству, дарении и получении банковского кредита
под залог земельного участка.
Таким образом, нормативная цена земли — административно
устанавливаемая стоимость земельного участка в составе группы
земельных участков, включенных в одну оценочную зону. Поря-
док определения нормативной цены земли аналогичен порядку
определения кадастровой стоимости земельного участка. Росзем-
кадастр в своих документах в настоящее время практически не
делает разницы между кадастровой оценкой земельного участка и
21*
323
нормативной ценой земли, так как предписывает заносить нор-
мативную цену земли в документы государственного земельного
кадастра. Замена в ближайшем будущем нормативной цены када-
стровой стоимостью земельного участка носит в большей степени
характер замены одного термина на другой.
Застроенные земельные участки в городах и других поселе-
ниях продаются собственникам приватизированного предпри-
ятия по цене, которая не может быть меньше нормативной
цены за землю и больше ее трехкратной величины. При отсутст-
вии решения соответствующего органа исполнительной власти
или органа местного самоуправления о цене на застроенные зе-
мельные участки (в пределах 1...3-кратной величины норматив-
ной цены земли) в границах административно-территориально-
го образования или существующих на его территории функцио-
нальных зон продажа осуществляется по цене, равной норма-
тивной цене земельного участка.
При проведении торгов (аукционов, конкурсов) по продаже
гражданам и юридическим лицам земельных участков, располо-
женных на территориях городских и сельских поселений, на-
чальная цена предмета торгов не может быть ниже пятикратной
ставки земельного налога и устанавливается в пределах от этой
величины до нормативной цены земли в зависимости от градо-
строительной ценности земельного участка, ситуации на рынке
земли и иной недвижимости и уровня затрат на развитие инже-
нерной инфраструктуры.
Размер платы за землю не зависит от результатов хозяйст-
венной деятельности землевладельцев и землепользователей и
устанавливается в виде стабильных платежей за единицу земель-
ной площади в расчете на год.
Законом РФ «О плате за землю» также установлен ряд льгот
по взиманию платы за землю. К субъектам налоговых льгот от-
носятся госбюджетные учреждения — организации искусства,
образования, здравоохранения, детские учреждения, вузы и
др. — и граждане, имеющие социальные льготы.
15.2.	Комплексное ценовое зонирование территории
Современное использование городских земель определяют
следующие факторы:
•	предпочтения и доходы населения;
•	повышение жилищных стандартов;
324
•	стоимость земельных участков;
•	уровень развития городского хозяйства и средств коммуни-
каций.
Планировочные концепции н стандарты. Основным инстру-
ментом регулирования землепользования в городах при плани-
ровании градостроительства является зонирование (архитектур-
ное, градостроительное, функциональное, территориально-эко-
номическое). Механизм зонирования направлен на уменьшение
вероятности конфликта между различными видами городской
деятельности. По выделенным зонам устанавливается различ-
ный правовой режим использования земель.
Функциональное зонирование городских территорий — наибо-
лее общая форма учета разнообразных требований к рациональ-
ному землепользованию, включающая комплекс нормативных
параметров: целевое назначение участка, его предельные разме-
ры, коэффициент застроенности участка, долю озелененных и
открытых пространств и т. п.
При зонировании рассматриваются структуроформирующие
и локальные территории градостроительной системы, выделяе-
мые с точки зрения следующих аспектов ее функционирования:
•	транспортно-функционального;
•	визуально-пространственного;
•	природно-экологического;
•	историко-культурного;
•	инженерно-технического.
С позиции административного управления выделяют зоны
общегородского значения, зоны районного значения, зоны се-
литебных районов.
Итогом зонирования является план зонирования земель. Это
графический документ с пояснительной запиской, разработан-
ный в составе генплана города (при его отсутствии — самостоя-
тельный документ), определяет состав земель города, объеди-
ненных общими признаками перспективного функционального
использования с указанием перспективы и степени эффектив-
ности их использования.
В условиях рыночной экономики зонирование земель — ус-
тойчивая форма контроля за использованием территории. Зо-
нальные установления влияют на стоимость земли.
Территориально-экономическое зонирование — это дифферен-
циация городской территории на оценочные зоны в соответст-
вии с ее комплексной экономической оценкой.
325
Территориально-экономические оценочные зоны (ТЭОЗ) — уча-
стки территории города, ограниченные естественными или ис-
кусственными преградами и имеющие определенную качествен-
ную, экономическую и социально-экономическую ценность и
относительную однотипность внутри себя. Административное
деление города не всегда имеет решающее значение. Зоны мотут
различаться этапами застройки города, архитектурно-планиро-
вочной структурой и системой основных магистралей, уровнем
инженерного обустройства, транспортного обеспечения, комму-
нального обслуживания, природными факторами. При установ-
лении границ ТЭОЗ принимают во внимание прохождение
крупных магистральных дорог, полосы железнодорожного отчу-
ждения, линии высоковольтной электропередачи, газопроводы
высокого давления, реки и акватории крупных водоемов, зеле-
ные массивы и т. д.
Территориально-экономическое оценочное зонирование
проводят для достаточно однородных в градостроительном от-
ношении оценочных зон, внутри которых пространственное
варьирование показателей, влияющих на оценку городских зе-
мель, незначительно. Оценочные зоны характеризуются базовы-
ми ставками земельного налога и арендной платы. Далее воз-
можно создание системы поправочных коэффициентов к базо-
вым ставкам платежей. Коэффициенты рассчитывают для тер-
риторий меньшего размера — отдельных земельных участков
дифференцированно для земель различных категорий либо раз-
личных функциональных зон. Поправочные коэффициенты
влияют на итоговые размеры платежей — как налога, так и
арендной платы, а также учитывают при расчете стартовой цены
при выкупе права аренды.
В Москве по состоянию на 2004 г. было 69 территориаль-
но-экономических оценочных зон (с учетом Зеленограда).
Постановлением Правительства Российской Федерации от
3 ноября 1994 г. № 1204 предусмотрено выполнение ценового
зонирования земель и введение повышающих и понижающих
коэффициентов в целях установления нормативной цены земли
в зависимости от уровня рыночных цен на землю.
Ценовое зонирование и дифференциацию ставок земельного
налога на территории поселения в условиях недостаточной и не-
объективной по ряду причин информации о рыночных ценах на
землю следует считать одним из первых и необходимых шагов
органов местного самоуправления при регулировании земель-
ных отношений в период становления земельного рынка.
326
Градостроительная ценность территории поселения для целей
дифференциации ставок земельного налога по методике ЦНИИП-
градосгроительства основана на учете уровня инженерного обору-
дования и обустройства территории, доступности к объектам соци-
альной инфраструктуры, отдельных экологических признаках тер-
ритории и не учитывает различий в динамике оценочных показа-
телей при удалении от центра поселения или его локальных цен-
тров для различных видов использования земель (жилая, офисная
застройка, торговые предприятия), так как ставит своей задачей
установить усредненный коэффициент дифференциации.
Рекомендуемая методика зонирования территории поселе-
ния предусматривает выполнение ряда действий:
•	разбивку территории поселения на оценочные участки в
целях ее более детальной дифференциации;
•	установление для каждого оценочного участка перечня
факторов влияния и расчет суммарного коэффициента относи-
тельной ценности и коэффициента дифференциации к средней
ставке земельного налога по территории поселения. В этом дей-
ствии в процессе наложения влияния факторов друг на друга на
отдельном оценочном участке уточняют их границы;
•	объединение оценочных участков, имеющих близкие зна-
чения коэффициентов дифференциации, в зоны градострои-
тельной ценности.
Порядок определения оценочных участков. Градостроительные
принципы определения оценочных участков, их границ и коэф-
фициентов изложены в СНиП 2.07.01 — 89 и устанавливаются с
учетом плотности инженерных и транспортных магистральных
сетей, насыщенности общественными объектами, капиталовло-
жений в инженерную подготовку территории, наличия истори-
ко-культурных и архитектурно-ландшафтных ценностей.
Территорию поселения разграничивают на оценочные участ-
ки на опорном плане поселения масштаба 1:10 000 или 1 : 25 000
(в зависимости от размеров населенного пункта). На план нано-
сят утвержденную административным органом городскую (по-
селковую) черту. В границах городской (поселковой) черты вы-
деляют территории различного функционального использования
или назначения: земли общего пользования, включая земли, за-
нятые лесами, водными объектами; земли жилой застройки не-
зависимо от ее типа; земли, занятые предприятиями промыш-
ленности, транспорта, энергетики, связи и других землепользо-
вателей сферы производства; земли, используемые для сельско-
хозяйственного производства.
327
Селитебные земли, занимающие значительную часть терри-
тории населенного пункта, делят на оценочные участки, грани-
цами которых принимают: естественные рубежи (ярко выра-
женные элементы рельефа — реки, ручьи, овраги, балки, обры-
вы или их бровки и подошвы); границы земель, занятых круп-
ными инженерными сооружениями (железные дороги, магист-
ральные автодороги, магистральные улицы); границы (заборы)
предприятий производственного и непроизводственного назна-
чения, границы сельскохозяйственных и лесных угодий; грани-
цы территорий, застроенных однотипными жилыми дома-
ми — малоэтажной усадебной жилой застройки, малоэтажной
жилой застройки без приусадебных участков, многоэтажной
секционной (3...5 этажей), многоэтажной секционной (6...9
этажей), многоэтажной секционной (10... 12 этажей) и другой
жилой застройки.
Кроме жилой застройки на территории поселения выделяют
участки для размещения садоводческих товариществ и кооперати-
вов в границах населенного пункта с дифференциацией их террито-
рий на оценочные участки по условиям транспортной доступности
Производственные территории выделяют и дифференцируют
на оценочные участки по удаленности от основных транспорт-
ных магистралей и жилых массивов.
15.3.	Определение коэффициентов относительной
ценности территории
Повышающие или понижающие коэффициенты относительной
ценности территории определяют с учетом следующих факторов:
•	доступность населения к центру города, объектам культуры
и бытового обслуживания общегородского значения;
•	обеспеченность централизованным инженерным оборудо-
ванием и благоустройством территории;
•	уровень развития сферы культурно-бытового обслуживания
населения в пределах микрорайона, квартала или иной плани-
ровочной единицы местного значения;
•	историческая ценность застройки, эстетическая и ланд-
шафтная ценность территории;
•	состояние окружающей среды, санитарные и микроклима-
тические условия;
•	инженерно-геологические условия строительства и степень под-
верженности территории разрушительным воздействиям природы;
328
•	рекреационная ценность территории.
Каждая из названных групп факторов содержит достаточно
большое количество разнообразной информации, поэтому в це-
лях более обоснованного учета их влияния на градостроитель-
ную ценность территории поселения их подразделяют на ряд
единичных подфакторов, связанных с воздействием на террито-
рию в пределах городской черты.
В табл. 15.1 приведены рекомендуемые числовые значения
коэффициентов по факторам, влияющим на относительную
ценность территории. Они определены с использованием пока-
зателей, приведенных в прилож. 2 закона «О плате за землю»,
положений СНиП 2.07.01—89, нормативной и справочной лите-
ратуры по градостроительству, а также исследований, выполнен-
ных ЦНИИПградостроительства и ЦНИИЭПжилища.
Таблица 15.1. Значения коэффициентов в зависимости от факторов ценности
территории
Группа	Факторы относительной ценности	Числовые значения коэффициентов
1	Доступность для населения центра города объектов культуры и бытового обслуживания общегородского значения: •	образования и воспитания •	культуры и искусства •	бытового обслуживания •	торговли •	здравоохранения •	спорта и прочим	0,40 0,10 0,28 0,11 0,14 0,07
2	Обеспеченность централизованным инженерным оборудованием и благоустройство территории и за- стройки: •	водопровод (водоразборные колонки или ввод в жилые дома) •	канализация (включая групповые автономные системы) •	теплоснабжение •	электроснабжение •	газоснабжение •	твердое (асфальтовое) покрытие улиц и проездов	0,05 0,06 0,10 0,05 0,10 0,10
3	Уровень развития сферы культурно-бытового обслу- живания населения в микрорайоне. Наличие: •	детских дошкольных учреждений •	общеобразовательных школ •	объектов торговли, питания, бытового обслуживания •	прочих (культуры, искусства, спорта и т. п.)	0,11 0,02 0,03 0,08
329
Продолжение табл. 15J
Группа	Факторы относительной ценности	Числовые значения коэффициентов
4	Историческая ценность застройки, эстетическая и ландшафтная ценность территории. Наличие: •	зон охраны исторических и архитектурных памятников •	зон регулирования застройки •	ценных эстетических (ландшафтных) факторов (живописный рельеф, лесные массивы и зеленые насаждения, реки и водоемы) •	ценных природных факторов (уникальная расти- тельность, водоемы, животный мир)	1,00 0,50 0,40 0,40
5	Состояние окружающей среды, санитарные и микро- климатические условия (влияние на состояние окру- жающей среды антропогенных факторов) учитывают со знаком минус: •	загрязнение воздушного бассейна •	загрязнение территории •	загрязнение воды •	нарушение шумового режима •	прочие отрицательные воздействия (электромаг- нитные поля, радиация и т. п.)	0,20 0,29 0,20 0,20 0,20
6	Инженерно-геологические условия строительства и степень подверженности территории разрушительным воздействиям природы учитывают со знаком минус: •	высокий уровень стояния грунтовых вод •	заболоченность территории •	просадочные грунты •	крутые уклоны местности •	подверженность оползневым явлениям •	подрабатываемые территории •	подтапливаемые территории •	территории со скальными грунтами •	сейсмичность (7, 8 и 9 баллов)	0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20
7	Рекреационная ценность территории. Наличие в черте населенного пункта: •	природно-заповедных территорий (национальные парки, биосферные заповедники, заказники, охра- няемые урочища, одиночные памятники природы •	рекреационно-природных территорий (курортные зоны, зоны отдыха, туристические зоны) •	заповедных и защитных лесных территорий (леса, зеленые лесные зоны, почвозащитные и полезащит- ные леса, запретные полосы вдоль рек и водоемов, защитные полосы вдоль железных и шоссейных до- рог, прочие леса первой группы) •	санитарно-защитных природных территорий (зоны санитарной охраны водных источников, санитарные зоны по берегам водохозяйственных водоемов)	0,50 0,50 0,25 0,25
330
Условия каждого оценочного участка из выделенных на пла-
не города сравнивают с перечисленными выше факторами. При
этом радиусы влияния факторов первой группы определяются
доступностью услуг, создаваемых городским общественным
центром. В пределах получасовой пешеходной доступности
(1,5...2 км) их учитывают в полном объеме, при часовой пеше-
ходной доступности (3...4 км) — в половинном объеме. Влияние
факторов третьей группы определяется радиусами обслуживания (м)
населения учреждениями и предприятиями обслуживания, рас-
положенными в жилой застройке:
Детские дошкольные учреждения:
в городах................................................... 300
в малых городах при одно-двухэтажной застройке............... 500
Общеобразовательные школы...................................... 750
Помещения для физкультурно-оздоровительных занятий............. 500
Физкультурно-спортивные центры жилых районов................. 1500
Поликлиники и их филиалы в городах........................... 2000
Раздаточные пункты молочной кухни.............................. 500
То же, при одно-двухэтажной застройке.......................... 800
Предприятия торговли, общественного питания и бытового обслужива-
ния местного значения в городах при многоэтажной застройке.....500
То же, при одно-двухэтажной застройке......................... 800
Отделения связи и филиалы Сбербанка........................... 500
Радиусы влияния других факторов устанавливают на основе
положения генерального плана населенного пункта, разработок,
связанных с выделением зон санитарной вредности. Если рас-
сматриваемый фактор оказывает влияние на оценочный уча-
сток, то это влияние, выраженное числовым значением коэф-
фициента, заносят в соответствующую таблицу.
Приложение 1
Образец выполнения работы
«Экономическая оценка территории города»
Порядок выполнения работы:
•	вычерчивают план фрагмента города или населенного
пункта с указанием городской черты в масштабе 1 : 2000;
•	для выполнения ценового занирования и определения
дифференцированной ставки земельного налога выделяют тер-
ритории различного функционального использования или на-
значения, например земли жилой застройки (по типам); земли
общего пользования, включая земли, занятые лесами, водными
объектами; земли, занятые предприятиями промышленности,
транспорта, энергетики, связи; земли, используемые для сель-
скохозяйственного производства, и другие так называемые пла-
нировочные участки;
•	составляют таблицу значений коэффициентов относитель-
ной ценности территории в зависимости от номера планировоч-
ного участка (табл. П-1); условия каждого из выделенных на
плане города планировочных участков сравнивают с перечис-
ленными факторами относительной ценности территории;
•	вычисляют поправочные коэффициенты К с учетом число-
вых значений и знаков коэффициентов относительной ценности
территории и радиусом доступности услуг, создаваемых город-
ским общественным центром (СНИП 2.07.01—89);
К — 1 + Кх + К2 + Кз + а;+ь
•	определяют коэффициент дифференциации к ставке зе-
мельного налога (табл. П-2); определяют оценочные зоны, по-
правочные коэффициенты которых не отличаются более чем на
0,1, и их площади (сумму площадей всех участков, которые вхо-
дят в оценочную зону, рис. П-1):
•	определяют коэффициент дифференциации Ка для оценоч-
ных зон (табл. П-3):
Кл = q&PirWd,
где q — поправочный коэффициент оценочной зоны; Р, — пло-
щадь зоны;
•	определяют дифференцированную ставку налога по городу
Z>CH и нормативную цену Сн по оценочным зонам.
332
Таблица П-1. Значения коэффициентов относительной ценности территории
Факторы воздействия на территорию	Номера планировочных участков																				
	1	2	3	4	5	6	7	Ш	ш	10	LuJ	12		14	'5	|1б|		18	19	|20|	|21
Доступность к объектам:																					
образования и воспитания	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	.0.4
культуры и искусства	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
бытового обслуживания	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28	0.28
торговли	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11
здравоохранения	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14	0.14
спорта и прочим	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07
Обеспеченность:																					
водопроводом	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05		0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05		0.05	0.05
канализацией	0.06	0.06	0.06	0.06	0.06	0.06	0.06	0.06	0.06	0.06	0.06		0.06	0.06	0.06	0.06	0.06	0.06		0.06	0.06
теплоснабжением	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1		0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1		0.1	0.1
электроснабжением	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
газоснабжением	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1		0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1		0.1	0.1
твердым покрытием улиц	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1		0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1		0.1	0.1
Наличие:																					
детских дошкольных учреждений					0.11	0.11		0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	0.11	
общеобразовательных школ	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02			0.02	0.02	0.02			0.02	0.02		0.02	0.02	0.02	0.02
торговли, питания, бытового обслуживания	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03
прочих	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08
Продолжение табл. П-1
Факторы воздействия на территорию	Номера планировочных участков																				
	1 1 2		з	4	5	6	7	ш	9	liol	И	□2	13J	|14|	ы	16	17	18	19	20 |	21
Наличие:																					
зон охраны памятников																					
зон регулирования застройки																					
ценных эстетических ландшафтных факторов												0.4				0.4		0.4	0.4		
ценных природных факторов												0.4				0.4			0.4		
Состояние окружающей среды:																					
загрязнение воздушного бассейна					0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2											
загрязнение территории																					
загрязнение воды																					
нарушение шумового ре- жима					0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2											
прочие отрицательные воздействия																					
Инженерно-геологические и другие условия:																					
высокий уровень грунтовых вод																					
заболоченность территории																					
просадочные грунты																					
крутые склоны местности																					
оползни																					
подрабатываемые территории																					
подтапливаемые территории																					
скалистые грунты																					
сейсмичность																					
Наличие в черте населенного пункта:																					
природно-заповедных территорий																					
рекреационных природных территорий												0.5							0.5		
заповедных лесных территорий																					
санитарно -защитных территорий																					
Сумма коэффициентов	1.69	1.69	1.69	1.69	1.40	1.40	1.29	1.38	1.38	1.40	1.80	2.69	1.78	1.78	1.80	2.60	1.78	2.20	2.69	1.80	1.69
К+ 1	2.69	2.69	2.69	2.69	2.40	2.40	2.29	2.38	2.38	2.40	2.80	3.69	2.78	2.78	2.80	3.60	2.78	3.20	3.69	2.80	2.69
М 1:2000
Рис. П-1. Схема оценочных зон
Дифференцированная ставка налога Д„ по городу определяет-
ся как произведение средней ставки налога и коэффициента диф-
ференциации (табл. П-4), т. е.
Ди Ка,
где 1,7 — стоимость 1 м2 земли, руб.
Нормативная, или кадастровая, цена земли (в соответствии с
законом «О плате за землю») определяется следующим образом:
Сн = 200ДснР,
где 200 — коэффициент окупаемости к ставке земельного нало-
га; Дн — дифференциальная ставка налога; Р — площадь оце-
ночной зоны.
Таблица П-2. Определение коэффициента дифференциации
к ставке земельного налога
Величина поправочного коэффициента планировочного участка	Номер планировоч- ного участка	Площадь участка р, м3	Номер оценочной зоны	Средневзве- шенный коэффициент	Площадь оценочной зоны Р, м2
3,69	12	70 796	1	3,66	177 689
3,69	19	66 343			
3,60	16	40 550			
3,20	18	71473	2	3,20	71473
2,80	11	70 796	3	2,80	158 878
2,80	15	27 729			
2,80	20	60 353			
2,78	13	30 955	4	2,78	89 869
2,78	14	15 382			
2,78	17	43 532			
2,69	1	9 777	5	2,69	156 241
2,69	2	6 602			
2,69	3	16 756			
2,69	4	7 752			
2,69	21	11 5354			
2,40	5	30 088	6	2,40	69 254
2,40	6	28 816			
2,40	10	10 350			
2,38	8	25 404	7	2,38	48 676
2,38	9	23 272			
2,29	7	20 846	8	2,29	20 846
22 — 5891
337
Таблица П-3. Определение коэффициента дифференциации
№ оценочной зоны	Площадь зоны Р.м1	Поправочный средневзвешенный коэффициент qt	Расчетная величина q^	Коэффициент дифференциации
1	177 689	3,66	650341,74	1,25
2	71473	3,20	228713,6	1,09
3	158 878	2,80	444858,4	0,96
4	89 869	2,78	249835,82	0,95
5	156 241	2,69	420288,29	0,92
6	69 254	2,40	166209,6	0,82
7	48 676	2,38	115848,88	0,81
8	20 846	2,29	47737,34	0,78
Сумма	792 926		2323833,67	
Таблица П-4. Определение коэффициента дифференцированной ставки налога
и нормативной (кадастровой) цены по оценочным зонам
№ оценочной зоны	Коэффициент дифференциации	Дифференцирован- ная ставка налога = 1,7	Площадь оценочной зоны Дм2	Сумма налога с оценочной зоны Сн = DCHP
1	1,25	2,13	177 689	378 477,57
2	1,09	1,85	71 473	132 225,05
3	0,96	1,63	158 878	258 971,14
4	0,95	1,62	89 869	145 587,78
5	0,92	1,56	156 241	243 735,96
6	0,82	1,40	69 254	96 955,60
7	0,81	1,38	48 676	67 172,88
8	0,78	1,33	20 846	27 725,18
			792 926	1 350 851,16
Приложение 2
Методика государственной кадастровой оценки земель поселений
(Росземкадастр н др.)
Методика государственной кадастровой оценки земель поселе-
ний разработана в целях реализации постановления Правительства
Российской Федерации от 25.08.99 № 945 «О государственной ка-
дастровой оценке земель», в соответствии с Правилами проведе-
ния государственной кадастровой оценки земель, утвержденными
постановлением Правительства Российской Федерации от 08.04.2000
№316 «Об утверждении Правил проведения государственной ка-
дастровой оценки земель» и учитывает опыт земельно-оценочных
338
работ, осуществляемых на территории субъектов Российской Фе-
дерации (далее субъектов РФ) в рамках реализации постановления
Правительства Российской Федерации от 15.03.97 № 319 «О по-
рядке определения нормативной цены земли».
Методика предназначена для определения кадастровой стои-
мости земельных участков в границах городских и сельских посе-
лений и базируется на статистическом анализе рыночных цен,
иной информации об объектах недвижимости и на адаптирован-
ных для российской практики подходах и методах массовой
оценки недвижимости. Кадастровая стоимость земельных участ-
ков определяется с учетом:
•	уровня рыночных цен, ставок арендной платы на земель-
ные участки в границах поселений (принимаются во внимание
как застроенные, так и незастроенные земельные участки) и
иной информации об объектах недвижимости;
•	площади земельного участка;
•	вида территориальной зоны и вида функционального (раз-
решенного) использования земельного участка;
•	факторов местоположения и окружающей среды.
Методика позволяет определить удельные показатели када-
стровой стоимости земель поселений в целом и кадастровых
кварталов в составе поселений по видам функционального ис-
пользования земель. Удельные показатели кадастровой стоимо-
сти земель служат основой для расчета кадастровой стоимости
земельных участков.
Термины и определения
Государственная кадастровая оценка земель поселений (ГКОЗП) —
комплекс правовых административных и технических мероприя-
тий, направленных на установление кадастровой стоимости зе-
мельных участков по состоянию на определенную дату.
Кадастровая стоимость земельного участка — расчетная ве-
личина, отражающая представления о ценности (полезности) зе-
мельного участка при существующем его использовании.
Объекты государственной кадастровой оценки земель поселе-
ний — территория поселения в целом, кадастровый квартал в
границах поселения, отдельный земельный участок.
Удельный показатель кадастровой стоимости земель — рас-
четная величина, отражающая кадастровую стоимость единицы
площади (1 м2) объекта ГКОЗП.
22*
339
Оценочный показатель — качественная или количественная
характеристика объекта городской инфраструктуры, влияющая
на кадастровую стоимость земельного участка, выраженная в
конкретных единицах измерения или в формализованном виде.
Потенциал влияния — выражение влияния определенного объ-
екта городской инфраструктуры на конкретную оцениваемую
точку (в том числе характерную точку) территории поселения.
Факторы (главные компоненты) — линейные комбинации зна-
чений или потенциалов оценочных показателей, полученные пу-
тем их факторного анализа (или методом главных компонент).
Сжатые факторы — наиболее информативные факторы,
оказывающие наибольшее влияние на величину кадастровой
стоимости земельных участков.
Кластеризация — процедура группировки объектов ГКОЗП
по общности признаков, в качестве которых выступают сжатые
факторы. Объединение объектов ГКОЗП в единую совокупность
(кластер) производится на основе близости величин расстояний
между сжатыми факторами.
Порядок проведения государственной кадастровой оценки
земель поселений
По технологической линии (ТЛ) определяется кадастровая
стоимость земельных участков в малых городах и поселках,
сельских поселениях с числом жителей до 10 000 человек (далее
> 10 000) на основе выделения тестовых объектов и установле-
ния для тестовых объектов удельного показателя кадастровой
стоимости земель.
ТЛ ГКОЗП включает следующие виды работ:
•	выделение на территории административного района (с
учетом результатов кластеризации, проведенной в составе работ
по первой ТЛ) тестовых поселений — центров кластеров;
•	определение базового удельного показателя кадастровой
стоимости земель в тестовых поселениях — используются данные
по сделкам с незастроенными земельными участками, а также за-
строенными земельными участками, предоставленными и ис-
пользуемыми для индивидуального жилищного строительства,
личного подсобного хозяйства, дачного хозяйства и садоводства;
• проведение анализа ценообразующих факторов по поселе-
ниям — центрам кластеров (включая тестовые и отличные от
340
тестовых поселения) и расчет коэффициентов, отражающих
влияние ценообразующих факторов:
на уровне административного района (климатические усло-
вия, плотность населения, транспортная доступность до район-
ного центра);
на уровне сельского округа (численность населения, транс-
портная доступность до центра района, административный статус);
на уровне поселения с учетом ценообразующих факторов;
•	определение удельного показателя кадастровой стоимости
земель (Л) по каждому поселению в составе административного
района по формуле
Р =БПТ^-,
где БПТ — базовый удельный показатель кадастровой стоимости
земель тестового поселения, руб./м2; Ki, Кт — коэффициенты
влияния ценообразующих факторов соответственно для /-го и
тестового кластеров;
•	дифференциация удельного показателя кадастровой стои-
мости земель в поселениях со сложной функционально-плани-
ровочной структурой территории на основе коэффициентов гра-
достроительной ценности территории;
•	составление итоговых таблиц удельных показателей кадаст-
ровой стоимости земель для поселений, а также для кадастровых
кварталов в границах поселений со сложной функциональ-
но-планировочной структурой.
Результаты государственной кадастровой оценки земель поселений
Результатом работ по ГКОЗП являются: удельные показате-
ли кадастровой стоимости земель поселений и/или удельные
показатели кадастровой стоимости земель кадастровых кварта-
лов по видам функционального использования в границах посе-
лений.
Удельные показатели кадастровой стоимости земель служат
основой для расчета кадастровой стоимости земельных участ-
ков, при определении которой учитываются как физические ха-
рактеристики земельного участка, так и совокупность вещных и
обременительных прав на данный земельный участок.
341
Приложение 3
Образец выполнения работы «Составление топографического
плана по материалам тахеометрической съемки»
Порядок выполнения работы:
•	составляют ведомость вычисления координат теодолитного
хода (табл. П-5);
•	выполняют абрис участка съемки (рис. П-2);
•	составляют журнал тахеометрической съемки (табл. П-6);
•	вычерчивают топографический план участка (рис. П-3).
Таблица Л-5. Ведомость вычисления координат замкнутого теодолитного хода между точками 1-2-3-4-5-1
№№ то- чек	Изме- ренные углыр		Исправ- ленные углы р		Азимуты (дирек- ционные углы) а		Румбы г			Меры ли- ний/гори- зонтальные расстоя- ния/а	Приращения координат								Координаты Xj-^+AXl.2 У2=У| + ДУ|-2				№№ то- чек
											Вычисленные Ах e d cos a, Ay = d sin а												
											Поправки				Исправленные Ay e dsina								
	о		о		о	*	назв.	о	/	метры	±	Ах	±	Ау	±	Ах	±	Ду	±	X	±	У	
1	95	22	95	22	7	00	СВ	7	00	197,88	+	-8 196,40	+	-3 24,11	+	196,32	+	24,08	+		+		1
2	77	38	77	38	109	22	юв	70	38	153,70	—	-6 50,97	+	-2 145,0 0	—	51,03	+	144,98	+		+		2
3	114	+ 1 19	114	20	175	22	юв	4	58	134,81	—	-6 134,30	+	-2 11,67	—	134,36	+	11,65	+		+		3
4	106	52	106	52	248	10	юз	68	10	87,72	—	-3 32,62	—	-1 81,43	—	32,65	—	81,44	+		+		4
5 1	145	48	145	48	282	22	сз	77	38	101,61	+	-4 21,76	—	-2 99,25	+	21,72	—	99,27	+		+		5
	539	59	540	00	Допустимая угловая невязка /(toon = — 1 ‘Jn					Периметр р = 675,72	Е + Дх	218,16	Х+ Ду	180,0 4	Е + Дх	218,04	Е + Ду	180,71	+		+		1
	540	00			= “1-2 + 180°— ?2						Е-Дх	217,89	Е-Ау	180,6 8	Е-Дх	218,04	Е - Ду	180,7 1	(контроль)				
*	-0	1 01									fx	+0,27	4	+0,10	А	0,00	4	0,00	fp-^fx + fу - = +0,29 м fP= 0,29 р 675,72 = _1	1 2330 < 2000				
2
Луг
Ворота
шир. 5 м
?; л в.
/ L 0.L
z Лес
j лиственный
I (береза)
3
73.46
100.14
3
3; Забор
о деревянный

Пашня
/
□
4
! Кустарник
Рис. П-2. Абрис участка съемки
Таблица П-6. Журнал тахеометрической съемки
= 194,25 м; i = 1,45; МО = 0W
№№ точек (реечных)	Отсчеты			Угол наклона v	Горизон- тальное расстоя- ние м	Превы- шение h, м	Отметки Я^+й, м	Приме- чание
	по рейке	по гори- зонтально- му кругу	по верти- кально- му кругу					
Лимб ориентирован при КЛ по направлению Т2 (точек теодолитного хода)								
1	108,9	78°01'	_1О22<	—1°22'	108,9	-2,22	192,03	
2	135,8	75°50'	—1°18'	-1°18'	135,8	-3,09	191,16	
3	93,5	73°30'	-1°03'	-1°03'	93,5	-1,71	192,54	
4	63,5	62°10'	—0°42'	—0°42'	63,5	-0,78	193,47	
5	91,8	57°30'	—0°48'	- 0°48'	91,8	-1,27	192,98	
6	156,2	56°Ю'	—1°22'	—1°22'	156,2	-3,72	190,53	
7	153,6	44°50'	—1°01'	—1°01'	153,6	-2,74	191,51	
8	126,4	42°50'	-О^О”	-0°30'	126,4	-1,05	193,20	
9	199,4	41°40'	—1°18'	-1°18'	199,4	-4,50	189,75	
10	80,5	39°30'	0°02'	0°02'	80,5	0,03	194,28	
11	179,2	39°15'	-1°06'	-1°06'	179,2	-3,45	190,80	
12	129,2	35°30'	—1°05'	—1°05'	129,2	-0,20	194,05	
13	151,0	2б°45'	—0°18'	- 0°18'	151,0	-0,77	198,48	
14	113,0	17°03'	0°56'	0°5б'	113,0	1,83	196,08	
15	169,2	14°40'	0°31'	0°31'	169,2	-1,50	192,75	
16	137,3		0°15'	0°15'	137,3	0,60	194,85	
17	123,3	63°3(Г	—1°09'	-т	123,3	-2,47	191,78	
18	164,1	9°30'	-0°13'	-0°13'	164,1	-0,60	193,65	
19	131,0	6°50/	0°44'	0°44'	131,0	1,69	195,94	
20	170,3	4°40'	—0°07'	—0°07'	170,3	-0,35	193,90	
21	144,2	67°15'	-l^O*	—1°20'	144,2	-3,36	190,89	
22	183,0	28°15'	- 0°57'	—0°57'	183,0	-3,06	191,16	
23	87,0	17°45'	0°57'	0°57'	87,0	1,45	195,70	
24	109,3	7°35'	1°16'	1°16-	109,3	2,41	196,66	
25	38,8	0°10'	0°08'	0°08'	38,8	0,08	194,18	
26	104,2	0°05'	1°35'	1°35'	104,2	2,87	197,12	Вершина
27	63,4	0°07'	^ЗО*	^ЗО*	63,4	1,66	195,911	
345
2006 г.
В 1 сантиметре 10 метров
Сплошные горизонтали
проведены через 1 метр
Система высот Балтийская
I курса 6 группы
Титов А. Ю.
Рис. П-3. Топографический план участка
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Градостроительный кодекс РФ. М., 2005.
2.	Земельный кодекс РФ. М., 2001.
3.	Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов. — М: Недра, 1990.
4.	Инструкция по организации зон охраны недвижимых памятников
истории и культуры СССР. М., 1986.
5.	Инструкция по топографическим съемкам в масштабах 1 : 5000,
1:2000; 1 : 1000 и 1 : 500. - М.: Недра, 1985.
6.	Киселев М.И., Клюшин Е.Б. Инженерная геодезия. — М.: Академия, 2004.
7.	Клюшин Е.Б. и др. Инженерная геодезия. — М.: Высшая школа, 2001.
8.	Коновалова Н.В.У Капралов Е.Г. Введение в ГИС. — М.: Изд-во
ГИС-Ассоциации, 1997.
9.	Крючков ЮЛ. и др. О новых понятиях городского землепользова-
ния//Геодезия и картография. М., 1994. № 10.
10.	Кузнецов П.Н. Геодезия. Часть 1. — М.: Картоцентр-Геодезиздат, 2002.
11.	Кусов В.С. Чертежи Земли Русской XVI—XVII вв. Каталог-справоч-
ник. — М.: Русский мир, 1993.
12.	Методические указания об использовании памятников истории и
культуры как градоформирующих факторов при разработке генеральных
планов и проектов детальной планировки городов. — М.: Стройиздат, 1988.
14.	Неумывакин Ю.К, Перский М.И. Геодезическое обеспечение градо-
строительных и кадастровых работ. — М.: Картоцентр-Геодезиздат, 1996.
15.	Сизов АП. Мониторинг городских земель с элементами их охраны. М., 2000.
16.	Скогорева Р.Н. Геодезия с основами геоинформатики. — М.: Выс-
шая школа, 1999.
17.	Скогорева Р.Н. Геодезия с основами градостроительного кадастра.
— М.: Московские учебники и Картолитография, 2002.
18.	Скогорева Р.Н. Основы кадастра. — М.: Изд-во МАрхИ, 2004.
19.	Скогорева Р.Н Информационное обеспечение градостроительства.
- М.: Изд-во МАрхИ, 2005.
20.	Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000,
1:2000, 1 : 1000 и 1 : 500. — М.: Картоцентр-Геодезиздат, 2000.
21.	Усова Н.В. Учебное пособие по геодезии. — М.: МАрхИ, 2001.
22.	Усова Н.В. Геодезия для реставраторов. — М.: Изд-во Академии
реставрации, 2002.
23.	Усова Н.В. Геодезия. — М.: Архитектура, 2004.
24.	Федеральный закон об объектах культурного наследия (памятниках
истории и культуры) народов Российской Федерации. М., 2002.
25.	Хартия архитектурного наследия. Международный Конгресс рес-
тавраторов. М., 1996.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие......................................................... 3
Глава 1. Основы изображения земной поверхности на топографических кар-
тах и планах........................................................ 5
1.1.	Предмет и задачи	геодезии.................................. 5
1.2.	Форма и размеры	Земли...................................... 6
1.3.	Влияние кривизны Земли на определение горизонтальных и верти-
кальных расстояний.............................................. 9
1.4.	Системы координат и высот, применяемые в геодезии.......... Ю
1.5.	Ориентирование линий...................................... 14
1.6.	Прямая и обратная геодезические задачи.................... 16
Глава 2. Топографические карты и планы............................. 18
2.1.	Понятие о планах и картах. Масштабы....................... 18
2.2.	Изображение объектов и рельефа на топографических картах и планах 21
2.3.	Номенклатура топографических карт и планов .-............. 27
2.4.	Решение задач на топографических картах и планах.......... 31
2.5.	Использование архивных карт и планов при архитектурном
проектировании................................................. 40
Глава 3. Элементы теории погрешностей геодезических измерений...... 49
3.1.	Понятие о геодезических измерениях........................ 49
3.2.	Погрешности геодезических измерений....................... 50
3.3.	Случайные погрешности геодезических измерений и их	свойства . 52
3.4.	Математическая обработка результатов равноточных измерений
одной величины................................................. 54
3.5.	Математическая обработка результатов неравноточных измерений
одной величины................................................. 60
3.6.	Правила геодезических вычислений.......................... 62
Глава 4. Государственная геодезическая сеть и сети сгущения........ 64
4.1.	Государственная геодезическая сеть........................ 64
4.2.	Центры и наземные знаки................................... 69
4.3.	Сети сгущения............................................. 71
4.4.	Системы координат СК-42 и СК-95........................... 72
Глава 5. Измерение расстояний и углов на местности................. 78
5.1.	Измерение длин линий с помощью лент и рулеток............. 78
5.2.	Вешение линий на местности................................ 79
5.3.	Измерение расстояний нитяным дальномером.................. 80
5.4.	Приведение наклонных линий к горизонту.................... 81
5.5.	Электронные дальномеры.................................... 82
5.6.	Определение расстояний, недоступных для непосредственного
измерения....................................................   84
5.7.	Принцип измерения горизонтальных и вертикальных углов..... 85
5.8.	Теодолит и его устройство. Классификация теодолитов....... 86
5.9.	Теодолиты технической точности............................ 89
5.10.	Поверки теодолита 4Т30П.................................. 92
5.11.	Измерение горизонтальных углов способом приемов.......... 94
5.12.	Измерение магнитных азимутов направлений и вертикальных углов 97
348
Глава 6. Нивелирование........................................... 100
6.1.	Виды нивелирования...................................... 100
6.2.	Нивелиры................................................ 103
6.3.	Поверки нивелиров с уровнем и элевационным винтом....... 107
6.4.	Нивелирные рейки........................................ 109
6.5.	Производство технического нивелирования.................. 110
6.6.	Увязка нивелирного хода. Вычисление отметок точек....... 114
6.7.	Тригонометрическое нивелирование........................ 114
Глава 7. Топографические съемки.................................. 117
7.1.	Общие сведения о топографических съемках................ 117
7.2.	Съемочное обоснование. Теодолитный ход.................. 119
7.3.	Горизонтальная съемка ситуации местности................ 126
7.4.	Нивелирование поверхности. Обработка данных нивелирования
поверхности по квадратам...................................... 130
7.5.	Тахеометрическая съемка местности....................... 135
7.6.	Цифровая топографическая съемка местности с использованием
спутниковой технологии........................................ 142
Глава 8. Фототопографические съемки.............................. 147
8.1.	Общие сведения о фототопографических съемках............ 147
8.2.	Аэрофотосъемка местности................................ 149
8.3.	Составление топографических карт и планов на универтальных
стереофотограмметрических приборах............................ 154
8.4.	Применение цифровых фотограмметрических систем при создании
электронных карт (планов) трехмерных моделей местности и ГИС 156
8.5.	Понятие о дистанционном зондировании Земли из космоса....159
8.6.	Наземная фототопографическая съемка..................... 163
Глава 9. Архитектурная фотограмметрия............................ 171
9.1.	Задачи архитектурной фотограмметрии..................... 171
9.2.	Историческая справка о документальной фиксации памятников
архитектуры................................................... 174
9.3.	Методы обмеров архитектурных сооружений. Виды обмерных чертежей 176
9.4.	Проект производства обмерных работ...................... 183
9.5.	Планово-высотная основа для выполнения архитектурных обмеров 184
9.6.	Фотограмметрическая съемка архитектурных сооружений...... 188
9.7.	Составление обмерных чертежей. Особенности измерений архивных
снимков....................................................... 193
9.8.	Лазерное сканирование и создание трехмерных моделей архитектурных
сооружений.....................................................201
9.9.	Съемка для составления генерального плана и поэтажных планов
зданий. Геодезические обмеры деталей фасадов и интерьеров. . . . 204
9.10.	Фотограмметрическая методика ландшафтно-визуального анализа
архитектурных проектов.........................................210
9.11.	Перспективы применения новых технологий в процессе исследования
и обмеров памятников архитектуры...............................214
9.12.	Геодезические методы измерения деформаций архитектурных
сооружений.....................................................219
349
Глава 10. Комплексный учет природных факторов при архитектурном
проектировании.................................................... 222
10.1.	Топографические планы и тематические карты — основа для
архитектурного проектирования...............................222
10.2.	Тематические карты градостроительного назначения......225
10.3.	Градостроительная оценка рельефа при архитектурном
проектировании..............................................226
10.4.	Методика изучения рельефа.............................229
10.5.	Гидрографическая сеть как градостроительный фактор....234
10.6.	Методика градостроительной оценки гидрографической сети	.	.	.	237
10.7.	Предпроектная градостроительная оценка растительности.239
Глава 11. Аэрокосмическая информация в архитектурном проектировании.	243
11.1.	Характеристика космических снимков....................243
11.2.	Приемы работы с аэрокосмическими снимками.............248
11.3.	Исследования городской территории по аэрокосмическим снимкам	251
Глава 12. Инженерно-геодезические работы в строительстве........254
12.1.	Сведения о комплексных инженерных изысканиях..........254
12.2.	Проектная документация при планировке и проектировании
городской территории..........................................255
12.3.	Геодезические разбивочные работы..............................259
12.4.	Подготовка геодезических данных для выноса проекта сооружения
на местность..................................................262
12.5.	Элементы разбивочных работ....................................264
12.6.	Геодезические работы в процессе возведения сооружений....268
12.7.	Исполнительная съемка.........................................276
Глава 13. Виды кадастров, их содержание и назначение....................279
13.1.	Краткие сведения о географических информационных	системах . 279
13.2.	Правовая основа кадастра......................................282
13.3.	Информационное обеспечение градостроительной деятельности (ИОГД) 285
13.4.	Информационные системы ведения ИСОГД и кадастра объектов
недвижимости..................................................291
13.5.	Кадастровые документы.........................................299
13.6.	Кадастровые съемки............................................301
Глава 14. Кадастровое деление территории................................304
14.1.	Цели и задачи кадастрового деления территории.................304
14.2.	Кадастровое деление территории Российской Федерации......306
14.3.	Кадастровое деление территории г. Москвы..................... 307
14.4.	Присвоение кадастровых номеров земельным участкам........312
14.5.	Регистрация адресов объектов недвижимости.................... 313
14.6.	Составление кадастрового и адресного планов.................. 317
Глава 15. Экономическая оценка земель...................................321
15.1.	Виды земельных платежей.......................................321
15.2.	Комплексное ценовое зонирование территории....................324
15.3.	Определение коэффициентов относительной ценности территории 328
Приложения............................................................. 332
Список литературы.......................................................347
Учебное издание
Перфилов Василий Федорович,
Скогорева Раиса Николаевна,
Усова Наталия Владимировна
ГЕОДЕЗИЯ
Редактор О. А. Кузнецова
Художник А.Ю. Войткевич
Технический редактор М.М. Яровицкая
Корректор В.В. Кожуткина
Оператор М.Н. Паскаръ
Компьютерная верстка О.М. Чернова
Лицензия ИД № 06236 от 09.11.01.
Изд. № РЕНТ-246. Подп. в печать 11.01.06. Формат 60х88‘/|6.
Бум. офсетная. Гарнитура «Ньютон». Печать офсетная.
Объем 21,56 усл. печ. л., 22,19 усл. кр.-отт.
Тираж 3000 экз. Зак. № 5891.
ФГУП «Издательство «Высшая школа», 127994, Москва, ГСП-4,
Неглинная ул., 29/14.
Тел.: (095) 200-04-56
http://www.vshkola.ru E-mail: info_vshkola@mail.ru
Отдел реализации: (095) 200-07-69, 200-31-47, факс: (095) 200-34-86.
E-mail: sales_vshkola@mail.ru
Отпечатано в ОАО ордена «Знак Почета»
«Смоленская областная типография им. В.И. Смирнова».
214000, г. Смоленск, пр-т. им. Ю. Гагарина, 2.