职业技术学院期末论文
论文题目:工程测量学科进展
题目:工程测量学科进展
班级:级班
专业:工程测量
指导老师:
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日期:
题目:工程测量学科进展
择要
工程测量技术有着悠远的历史,它的服务范围也极其广阔。在国民经济建设、国防建设以及科学研究领域,都占有很重要的地位,对国家的可持续发展发挥着越来越重要的作用。
近十几年来,随着信息科学和空间科学的快速发展,全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)技术已经成为当前工程测量技术的核心。并且,随着工程测量的数字化,为测量服务的相关软件也孕育而生,如:ARCGIS、MAPGIS、AutoCAD等。 索引:工程测量、GPS、GIS、发展
Subject:Project to measure the progress of science
Abstract
Project survey techniques have a unique history, it is extremely broad range of services. In national economic construction, national defense and science research, has a very important role in national sustainable development played an increasingly important role.
Over the past ten years, With information to the rapid development of science and Space Science,Global positioning systems(GPS),remote sensing(RS), geographic information system(GIS)technology has become the core of the current project survey techniques. And, as the measure of digital, to measure of related software, which also. As : Arcgis, Mapgis, The South Cass,Autocad
Keywords:Project Survey,GPS,GIS,Development
目录
中文摘要…………………………………………………(Ⅰ) 英文摘要…………………………………………………(Ⅱ)
一.工程测量学定义………………………………………(2)
二.工程测量学的研究应用领域…………………………(2)
三.工程测量仪器的发展…………………………………(3)
四.工程测量现阶段的发张状况…………………………(6) 四、一.空间技术在工程测量中的应用与发展………………(6)
四、二. 数字测绘与空间信息的系统技术的应用与发展……(6)
四、三. 变形检测理论和方法的发展………………………(6)
四、四.工业测量 …………………………………………(7)
五.工程测量学的发展展望………………………………(7)
六.参考文献………………………………………………(9)
一、工程测量学定义和分类
工程测量学是研究在工程建设、工业和城市以及资源开发中,在规划、勘测设计、施工建设和运营管理各个阶段所进行的控制测量、地形和有关信息的采集和处理(即大比例尺地形图测绘)、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析和预报等的理论、技术和方法,以及研究对测量和工程建设有关的信息进行管理和使用的学科。1 ()
工程测量学是一门应用学科,按其研究对象可分为:建筑工程测量、铁路工程测量、公路工程测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、水利工程测量、地下工程测量、管线(输电线、输油管)工程测量、矿山测量、军事工程测量、城市建设测量以及三维工业测量、紧密工程测量、工程摄影测量等。
一般的工程建设分为规划设计、施工建设和运营管理三个阶段。工程测量学是研究这三个阶段所进行的各种测量。
二、工程测量学的研究应用领域
从应用的角度看,工程测量是一门服务性技术。除了其本身的理论与技术体系外,主要面向广泛的工程应用,为工程建设服务。比如:1.工业与民用建筑工程测量。它是指建筑工业与民用建筑工程在勘测、设计施工和竣工验收、运营管理过程中的测量工作。2.线路工程测量。其包括公路、铁路、输电线、输油管道、灌渠以及各种地下管线等工程。3.地质矿山工程测量。通常将配合地质找矿、矿物开采工作的各种测量工作系统称为地质矿山工
(2)
程测量。4.军事工程测量。是在军事工程建设的勘测设计,施工建设和运营管理阶段唆进行的测量工作,为各种军事工程建设提供精确数据、地形图等。保障工程建设按照设计竣工和安全有效地使用。等,多方面的应用。
工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。
三、工程测量仪器的发展
工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和 施工 测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全
站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的三维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。
专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。
用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。
在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETER LDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETER ISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离
测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。
高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。
与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。
具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的三维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。
工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。
四、工程测量现阶段的发展状况
一、空间技术在工程测量中的应用与发展
GPS的出现使定位、导航发生了革命性的变革。目前GPS伪距单点定位的精度为2~10m;载波相位单点定位为厘米到分米级;差分GPS(Differential Global Positioning)定位为亚米级到米级;实时动态定位(Real-Time Kinematic,RTK)为亚厘米到厘米级,而载波静态相对定位为毫米级。
目前,美国正在进行GPS现代化改造,俄罗斯也在进一步加强全球卫星导航系统,欧盟委员会正在研制GALLIEO系统,还有其他国家,包括我国,日本和印度,是卫星定位有单一GPS向全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System)。导航卫星的组合使将来卫星定位精度更高,整周模糊度解算更方便,势必为工程测量的发展提供有力保证。
二、数字测绘与空间信息的系统技术的应用与发展
我国数测绘技术从20世纪90年代处开始,经历十几年的发展已日渐成熟,形成了自己的方法和多个具有自主版权的国产软件。现在的数字测绘正在从二维向三维发展,形成三维测绘技术。
三、变形检测理论和方法的发展
变形检测是一项跨学科的研究,它是研究变形信息的获取、分析和解释,以及预报变形的理论和方法。
变形分析包括变形的几何分析和物理解释。前者用于模拟时空的特征,后者用于解释变形和引起变形原因之间的关系。
四、工业测量
现代工业生产要求对产品的设计、仿真、生产的自动化流程,生产过程控制,产品质量检验与监控等进行快速的、高精度的测量和定位,并给出复杂形体的数字模型或运算轨迹等,这对工程测量提出了新的任务,兴起了工业测量。工业测量技术发展飞速,技术设备向自动化、智能化、信息化的方向迈进。(3)
五、工程测量学的发展展望
随着科学的进步,工程测量学必将在以下几个方面取得快速的发展:
1. 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强;
2. 在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
3. 工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。
4. 多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。
5. GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、 施工 管理一体化方面发挥重大作用。
6. 大型和复杂 结构 建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。
7. 数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。
工程测量学的发展,主要表现在从一维、二维到三维、四维,
从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。
8
参考文献
(1)王金玲等编著《测量学基础》,中国电力出版社 2006年
(2)李朝奎、李爱国编著《工程测量学》,中南海大学出版社
2009年
(3)李青岳、陈永奇编著《工程测量学》,测绘出版社2008年
9
范文二:工程测量学论文1
西华师范大学高等职业技术学院
题目:工程测量学科进展
择要
工程测量技术有着悠远的历史,它的服务范围也极其广阔。在国民经济建设、国防建设以及科学研究领域,都占有很重要的地位,对国家的可持续发展发挥着越来越重要的作用。
近十几年来,随着信息科学和空间科学的快速发展,全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)技术已经成为当前工程测量技术的核心。并且,随着工程测量的数字化,为测量服务的相关软件也孕育而生,如:ARCGIS、MAPGIS、AutoCAD等。 索引:工程测量、GPS、GIS、发展
Subject:Project to measure the progress of science
Abstract
Project survey techniques have a unique history, it is extremely broad range of services. In national economic construction, national defense and science research, has a very important role in national sustainable development played an increasingly important role.
Over the past ten years, With information to the rapid development of science and Space Science,Global positioning systems(GPS),remote sensing(RS), geographic information system(GIS)technology has become the core of the current project survey techniques. And, as the measure of digital, to measure of related software, which also. As : Arcgis, Mapgis, The South Cass,Autocad
Keywords:Project Survey,GPS,GIS,Development
目录
中文摘要…………………………………………………(Ⅰ) 英文摘要…………………………………………………(Ⅱ)
一.工程测量学定义………………………………………(2)
二.工程测量学的研究应用领域…………………………(2)
三.工程测量仪器的发展…………………………………(3)
四.工程测量现阶段的发张状况…………………………(6) 四、一.空间技术在工程测量中的应用与发展………………(6)
四、二. 数字测绘与空间信息的系统技术的应用与发展……(6)
四、三. 变形检测理论和方法的发展………………………(6)
四、四.工业测量 …………………………………………(7)
五.工程测量学的发展展望………………………………(7)
六.参考文献………………………………………………(9)
一、工程测量学定义和分类
工程测量学是研究在工程建设、工业和城市以及资源开发中,在规划、勘测设计、施工建设和运营管理各个阶段所进行的控制测量、地形和有关信息的采集和处理(即大比例尺地形图测绘)、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析和预报等的理论、技术和方法,
(1)以及研究对测量和工程建设有关的信息进行管理和使用的学科。
工程测量学是一门应用学科,按其研究对象可分为:建筑工程测量、铁路工程测量、公路工程测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、水利工程测量、地下工程测量、管线(输电线、输油管)工程测量、矿山测量、军事工程测量、城市建设测量以及三维工业测量、紧密工程测量、工程摄影测量等。
一般的工程建设分为规划设计、施工建设和运营管理三个阶段。工程测量学是研究这三个阶段所进行的各种测量。
二、工程测量学的研究应用领域
从应用的角度看,工程测量是一门服务性技术。除了其本身的理论与技术体系外,主要面向广泛的工程应用,为工程建设服务(2)。比如:1.工业与民用建筑工程测量。它是指建筑工业与民用建筑工程在勘测、设计施工和竣工验收、运营管理过程中的测量工作。2.线路工程测量。其包括公路、铁路、输电线、输油管道、灌渠以及各种地下管线等工程。3.地质矿山工程测量。通常将配合地质找矿、矿物开采工作的各种测量工作系统称为地质矿山工
程测量。4.军事工程测量。是在军事工程建设的勘测设计,施工建设和运营管理阶段唆进行的测量工作,为各种军事工程建设提供精确数据、地形图等。保障工程建设按照设计竣工和安全有效地使用。等,多方面的应用。
工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。
三、工程测量仪器的发展
工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和 施工 测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全
站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的三维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。
专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。
用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。
在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETER LDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETER ISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离
测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。
高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。
与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。
具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的三维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。
工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。
四、工程测量现阶段的发展状况
一、空间技术在工程测量中的应用与发展
GPS的出现使定位、导航发生了革命性的变革。目前GPS伪距单点定位的精度为2~10m;载波相位单点定位为厘米到分米级;差分GPS(Differential Global Positioning)定位为亚米级到米级;实时动态定位(Real-Time Kinematic,RTK)为亚厘米到厘米级,而载波静态相对定位为毫米级。
目前,美国正在进行GPS现代化改造,俄罗斯也在进一步加强全球卫星导航系统,欧盟委员会正在研制GALLIEO系统,还有其他国家,包括我国,日本和印度,是卫星定位有单一GPS向全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System)。导航卫星的组合使将来卫星定位精度更高,整周模糊度解算更方便,势必为工程测量的发展提供有力保证。
二、数字测绘与空间信息的系统技术的应用与发展
我国数测绘技术从20世纪90年代处开始,经历十几年的发展已日渐成熟,形成了自己的方法和多个具有自主版权的国产软件。现在的数字测绘正在从二维向三维发展,形成三维测绘技术。
三、变形检测理论和方法的发展
变形检测是一项跨学科的研究,它是研究变形信息的获取、分析和解释,以及预报变形的理论和方法。
变形分析包括变形的几何分析和物理解释。前者用于模拟时空的特征,后者用于解释变形和引起变形原因之间的关系。
四、工业测量
现代工业生产要求对产品的设计、仿真、生产的自动化流程,生产过程控制,产品质量检验与监控等进行快速的、高精度的测量和定位,并给出复杂形体的数字模型或运算轨迹等,这对工程测量提出了新的任务,兴起了工业测量。工业测量技术发展飞速,技术设备向自动化、智能化、信息化的方向迈进。(3)
五、工程测量学的发展展望
随着科学的进步,工程测量学必将在以下几个方面取得快速的发展:
1. 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强;
2. 在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
3. 工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。
4. 多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。
5. GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、 施工 管理一体化方面发挥重大作用。
6. 大型和复杂 结构 建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。
7. 数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。
工程测量学的发展,主要表现在从一维、二维到三维、四维,
从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。
参考文献
(1)王金玲等编著《测量学基础》,中国电力出版社 2006年
(2)李朝奎、李爱国编著《工程测量学》,中南海大学出版社 2009
年
(3)李青岳、陈永奇编著《工程测量学》,测绘出版社 2008年
范文三:测量工程师论文
浅析公路工程施工准备期的测量监理
摘要:公路工程测量监理是公路工程监理中重要内容,经过数年的研究和实践证明,它起着指挥工程施工和监控工程质量的作用,其中施工准备阶段的测量监理工作是工程测量的重中之重。是公路工程质量控制的重要环节,公路工程施工准备阶段的测量监理工作有:编制测量监理规划,参加开工前的交接桩,控制点的复测、加密监理,放样检查验收及审核土石方工程量等。下面就各项工作结合福建厦漳高速公路扩建工程ZA6合同段浅谈一下施工准备阶段的测量监理工作内容。
关键词:公路工程;测量监理;施工准备阶段;
一、工程概况
本标段路线起于龙海市紫泥镇丹坑村,桩号YK499+672.5,终于龙海市东园镇谢前村,桩号K503+450.5,全长3.768317公里。
二、施工准备阶段的测量监理工作
1、编制测量监理规划内容
测量监理规划是整个测量监理过程中的行动纲领,在施工准备阶段编制测量监理规划是为以后开展监理工作的必要准备。测量监理规划应包括以下内容:
a、测量工作的依据,应包括有关规范、图纸、验收标准、招投标文件及本单位的有关文件(如本公司的作业指导书)等。规范主要有公路工程施工监理规范、公路路基施工技术规范、公路路面基层施工技术规范、公路桥涵施工技术规范、工程测量规范等,验收标准主要为公路工程质量检验评定标准。
b、应按照实施工程的内容依据中的有关测量需要检查的内容而决定测量监理的内容和检查频率。一般分为三个阶段:施工准备阶段的监理内容、施工阶段的监理内容、竣工验收阶段的监理内容。施工准备阶段的监理内容主要为:开工前与设计院的交接桩、控制点的复测监理工作、施工控制点的加密、放样检查验收及审核土石方工程量等;施工阶段的监理内容是测量监理规划中的重点内容,一般可按照单位工程、分部工程、分项工程的划分来确定监理检查的内容和频率,同时按照该分项工程的施工规范要求来确定各工序中需测量检查的内容和频率。
c、测量监理的工作程序和工作制度。必须坚持施工单位自检、监理抽检为原则的工作程序,同时监理认为是重点的或认为有怀疑的要加大抽检力度,必要时全面检查。必须制定工程中所使用的仪器的检校制度、制定对测量人员的资质的审核制度等。
注意点:在编制测量监理规划时应注意结合施工工程内容和特点有针对性地编制,应注意熟悉图纸、规范要求,避免检查内容的遗漏或与规范要求不符,同时应规定重点工序、重点部位需加大的抽检频率。
2、开工前的交接桩。
a、一般应由业主、设计单位向测量监理工程师及承包商提供足够的平面控制点及高程控制点,在交接桩位过程中一定要察看点位是否牢固可靠,要注意点位的完好及与交桩资料的吻合,同时要做好交接记录,交接记录中应注明桩的完好性,有破损或与点位与资料不符时应注明且需各方签字认可,如控制桩不能满足路线控制要求时必须要求业主、设计单位重新交桩。如这次设计院在ZA6合同段内所交的25个测量控制点中,有10个一级导线点,6个GPS点和5个三等水准点能满足本工程要求,可以使用。
b、要认真理解设计文件中有关控制点的等级要求及导线、桥梁控制网的精度,设计单位的测量精度及导线、桥梁控制网的布设是否满足勘测设计规范要求。如桥梁控制网的图形条件是否满足规范要求等。
3、控制点的复测监理工作
a、测量监理要认真检查施工单位的用于复测的仪器、人员数量、人员资质,同时要对施工单位的复测的技术方案认真审查,一般应要求施工单位对设计单位提供的所有点位同精度复测,以确保在施工阶段的测量精度要求。
b、复测成果的检查:监理工程师应要求施工单位对复测资料进行整理,同时要求施工单位提供复测原始手簿,复测成果应分为三部分:
(1)、平面导线测量,根据ZA6标施工现场及导线点通视条件,以QZ57与QZ58两GPS点为导线起算边,之间测设HN390、 HN389、 HN388 、QZ80、 QZ79、 HN385、 HN384、 HN383、 HN311、 HN491 、HN490、 HN489,以ZQ102与QZ101两GPS点为导线终止边,并闭合到ZA5合同段组成附合导线网。导线复测角度按一级导线每测站观测2测回 。测量成果为平面控制点测量的角度闭合差为15秒,小于容许角度差±10√n=±41秒。相对闭合差为1/33643,小于容许误差1/15000。符合一级导线的要求。
(2)、高程控制测量采用双仪器法四等水准测量,高程控制点测量闭合差0.005米,小于±20√L=±0.053。符合四等水准的要求。
4、施工控制点的加密
a、ZA6合同段桥梁居多,其测量精度要求比较高,因此该工程的控制测量方案:6个四等GPS点作为该标段的首级平面测量控制点,5个三等水准点作为该标段的首级高程测量控制点。施工测量平面控制点为一级导线点,高程按三等水准测量精度施测。由于设计单位设的控制点一般间距500-600米左右,达不到建设过程中施工放样的点的密度要求,同时由于不可避免的少数点位的损坏、由于地物变化有些点位不通视、原有点位位置不理想等,也必须要通过加密来满足在施工过程中放样中对控制点的数量和密度的要求。
b、控制点的加密一般要求与原设计的控制点的精度相同,导线点的加密应采用附合导线,应附合到原设计单位提供的导线点上,同时要注意加密点位应离开高速公路中线的距离不宜过大或过小,一般离开路线中线的距离为80—100米左右。
c、水准点的加密应闭合到原设计的点位上,点位布置注意:1.在桥梁的两侧应加密;
2.需要观测沉降的路段应加密;3.点位应布置在可靠、稳固的地方。控制点加密应采用严密平差,以检查点位的测设精度。
d、对于桥梁控制点,应根据桥梁的形式、跨径及设计要求的施工精度,确定利用原设计网点加密或重新布设控制网点。
5、施工放样检查验收及审核土石方工程量
a、验收施工单位施工定线,监理工程师应要求承包人对道路的路线进行定线,监理工程师应进行现场检查并复核认定。监理工程师应检查施工单位的定线数据是否正确,放样精度是否满足规范要求,定线桩位密度是否满足工地现场要求。
b、验收施工单位测定的地面线,测量监理工程师应要求施工单位对全部工程的原地面线进行实际测定,并对测定工作进行检查验收,以作为路基横断面施工图和土石方工程计量的依据。测定工作应在原始地面线未被施工扰动以前进行;测定所使用的仪器精度及操作方法符合勘测设计要求与规程,监理工程师的检查与复核应与施工单位同步或平行进行,复测频率应能判定测定结果是否可靠。
c、监理工程师应要求施工单位提交根据测定的原地面线绘制的施工横断面图及实际的土石方工程数量,测量监理工程师根据检查、复测结果审核。
6、结言
测量监理工作在施工准备阶段的工作是整个监理工作的重点及难点,测量监理规划是测量监理准备阶段工作的重点,同时又是指导各阶段测量工作的纲领,施工准备阶段的测量监理工作既直接影响到路线的定线和高程系统的控制,又影响到施工过程中施工放样的可靠、便利,同时也直接影响到工程土石方的数量的计量,涉及业主、施工单位的直接经济利益,因此,做好施工准备阶段的测量监理工作十分重要,必须引起测量监理工作者的注意和重视。参考文献:
[1] GB 50026-93,工程测量规范
[2] JTJ 077-95,公路工程施工监理规范
[3] JTJ 0417-2000,公路桥涵施工技术规范
[4]JTGC10-2007,公路勘测规范
范文四:工程测量论文35
毕业设计(论文)
学生姓名:专业:系部:设计(论文)题目: 指 导 教 师:
2011年 06 月 06 日
李猛学号:
工程测量技术资源科学系
0802031135
浅谈VRS在上海电缆管线跟踪测量中的应用
王年红
独创性申明
本人声明所呈交的毕业论文(设计)是我个人进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文(设计)中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得扬州环境资源职业技术学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在毕业论文(设计)中作了明确的说明并表示了谢意。
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本人完全了解《扬州环境资源职业技术学院毕业论文(设计)工作条例(暂行规定)》对:“成绩为优秀毕业论文(设计),扬州环境资源职业技术学院将有权选取部分论文(设计)全文汇编成集或者在网上公开发布。如因著作权发生纠纷,由学生本人负责”完全认可,并同意扬州环境资源职业技术学院可以以不同方式在不同媒体上发表、传播毕业论文(设计)的全部或部分内容。扬州环境资源职业技术学院有权保留送交论文(设计)的复印件和磁盘,允许论文(设计)被查阅和借阅,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文(设计)。
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摘要:VRS(虚拟参考站)技术是GPS网络RTK技术的一种,它与传统测量技术和传统RTK技术相比有很多优点。VRS以其自身的特点和不同行业的特殊性,在测量工作中越来越多地被应用到,尤其在电缆管线跟踪测量当中,它会越来越被普及,进一步改变电缆跟踪测量的模式。本文介绍了上海电力电缆管线存在的问题和VRS技术的简介、基本构成以及原理;主要论述了应用网络VRS技术进行电力电缆管线跟踪测量时的实例;最后通过实践总结经验,分析VRS在应用中的优越性和不足。 关键词: VRS GPS RTK 电缆
目录
1 引言 .................................................................................................................................................. 1 2 VRS技术的概述 .............................................................................................................................. 1 2.1 VRS技术的简介 ........................................................................................................................ 1 2.2 VRS技术的构成 ........................................................................................................................ 1 2.3 VRS技术的原理 ........................................................................................................................ 2 2.4 VRS技术的特点 ........................................................................................................................ 2 3 VRS在电缆管线跟测中的应用 ...................................................................................................... 3 3.1 项目概况.................................................................................................................................... 3 3.2 VRS跟测步骤 ............................................................................................................................ 3 3.3成果分析 .................................................................................................................................... 4 4结论 ................................................................................................................................................... 5
1 引言
改革开放的上海,在经济迅猛发展的带动下,城市的发展速度越来越快和架空线入地工程的实施,对地下电力电缆管线的依赖性就越来越强。而地下电力电缆管线资料的错、漏、偏问题严重,也带来了许多事故隐患,容易造成重大事故的发生。所以,需要采用新方法-VRS技术进行电缆管线的跟踪测量,使电网系统正常运作。
VRS在测量工作中得到了广泛的应用,其在电缆跟踪测量中的应用就是其中的一例。VRS具有其他测量仪器和测量方法不能比拟的优点。当VRS应用于电缆跟踪测量时,充分显示了其优点,使人们更快的采纳了这项新技术。
2 VRS技术的概述
2.1 VRS技术的简介
VRS即虚拟参考站(Virtual Reference Station)是由美国的天宝公司研制出来的,这项技术首先在一定区域内架设一定数量的基站,基站接收卫星信号,然后将信息传送至信息处理中心,移动站先将接收机的位置信息发送到数据处理中心,数据处理中心会根据移动站的位置,选择附近几个位置比较好的基准站信息,“虚拟”出一个参考站,然后,将虚拟出的参考站改正数据播发给移动站,这个虚拟参考站的位置通常是在移动站周围5千米范围内。因为要实时的发送位置信息,所以在这条通讯线路上是双向通讯的。
VRS,是网络RTK的一种定位技术,虚拟的条件是在GPS实际观测点附近(其近似坐标)作为虚拟参考站,根据GPS基准站的观测数据和计算得到的各种误差分布模拟计算出虚拟参考站的GPS观测数据,由于模拟参考站与实际观测点距离很近,可以认为是超短基线,各种误差通过差分可以较好地得到消除,而且其定位计算的原理和软件与传统方法完全一样。 2.2 VRS技术的构成
VRS技术主要有3个基本的组成部分:基准站网、数据处理中心(控制中心)和用户部分。
基准站是VRS技术的数据源,用于实现对卫星信号捕获、跟踪、记录和传输,各基准站均匀分布在整个网络中构成基准网,一般一个完整的GPS网络RTK系统至少有3个已知的基准控制点,站与站之间距离可达70km,甚至更远。通过长时间GPS静态相对定位等方法来确定基准站的精确坐标,在通过配备在基准站上的GPS接收机和数据通信设备,实时的将观测资料传送给数据处理中心。
数据处理中心既是通讯控制中心,也是整个VRS技术的核心部分,由VRS系统软件、计算机、路由器和通讯服务器组成。控制中心包括了VRS技术中数据的传输、接受、转换、处理、发送等重要任务,其中最关键的就是根据接受的信息采用一定的算法计算改正数,从而计算出流动站的精确坐标。
用户部分也就是流动站部分,可分为米级用户、测绘工程用户、车辆导航用户等。它由移动电话、调至解调器和GPS接收机组成。控制中心通过接收机发来初始位置,并结合差分信号生成厘米级的位置信息。
图1 VRS技术的构成
2.3 VRS技术的原理
VRS是基于多参考站网络环境下的GPS实时动态定位技术,是利用地面布设的多个连续运行的GPS参考站网络(CORS),综合利用这些连续运行参考站的观测信息,通过建立精确的误差模型(轨道误差、电离层、对流层和大气折射等误差模型),在移动站附近产生一个物理上并不存在的虚拟参考站(VRS),由于VRS位置通过流动站接收机的单点定位解来确定,故VRS与移动站构成的基线通常只有几米到十几米,移动站与虚拟参考站进行载波相位差分改正,实现实时RTK定位。
VRS网络由三个以上的固定基准站组成,站与站之间的距离可达70km,固定基准站负责实时采集GPS 卫星观测数据并传送给GPS 网络控制中心,由于这些固定基准站有较长时间的观测数据,并通过高精度基线解算软件GAMIT进行结算,故点位坐标精度较高。 2.4 VRS技术的特点
(1)克服外部不利因素的影响。传统测量作业容易受到地形、气候、季节、森林覆盖等诸多因素的影响,使测量精度、作业速度都受到很大限制。在能见度低、通视困难的情况下,有些测量作业根本无法进行。而VRS技术的出现,可克服这些不利因素的影响;
(2)定位精度较高,与静态GPS测量相比实时性强,比伪距差分测量具有更高的精度。数据安全可靠,测站间无需通视。在没有现成控制点或控制点被破坏而造成的控制点不足的地区,能进行快速的高精度定位测量;
(3)VRS轻便,操作方便,容易使用。对作业条件要求不高,数据输入、处理、存储能力强,与计算机、其它测量仪器通信方便;
(4)不需要后处理数据而随时得到坐标和精度;
(5)所有测量点同时采集数据,具有精确地转化到某一坐标系统的能力; (6)作业人员少,定位速度快,综合效益高;
(7)高作业效率,以及带来的客观经济性。
3 VRS在电缆管线跟测中的应用
电缆管线跟踪测量的方法, 多年来由传统的皮尺交汇测图等方法发展到现在的VRS技术进行全野外数字化成图的方法, 无论在技术或精度上都有很大的改进和提高。近几年, 随着GPS定位技术的发展, VRS技术被广泛应用于测量上, 电缆管线跟踪测量的方法随之也将发生根本性的改变。
VRS技术与传统电缆管线跟踪测量方法相比,具有明显的优势。GPS观察不受天气、时间影响,不需通视。GPS测量的各点之间不存在误差累积,避免了传统电缆管线跟踪测量中由于边长过长等原因带来的误差累积,提高了精度。利用RTK 技术能够成功地在现场就发现不合格的测绘成果,提高了效率。传统电缆管线跟踪测量的数据坐标转化,必须等到事后处理,而VRS技术具有实时将一个坐标系统精确地转换到一个特殊坐标系统的能力。
VRS技术在电缆管线跟踪测量中有着广泛的应用,可以极大的提高工作效率,下面就以上海市轨道交通12号线(江浦路-茭白园路)段供电工程为例做一介绍。 3.1 项目概况
为了给上海市轨道交通12号线(江浦路-茭白园路)段供电,需要建立变电站和铺设电缆并把电缆管线走势跟踪测量后反映在PMS(生产管理体系)上,有利于上海电网的系统管理,遇到停电事故,可以得到及时的抢修与维护。本项目就是针对上海市轨道交通12号线(江浦路-茭白园路)段供电工程进行电缆跟踪测量的。 3.2 VRS跟测步骤
本项目采用中国南方公司生产的South灵锐S86T双频接收机(动态平面精度10mm+1ppm,高程精度20mm+2ppm)主机及天线和South灵锐S86手簿相连接的作业方式,利用移动通讯的GPRS方式连接调制解调器。
(1)网络连接:打开工程之星界面,点击设置菜单进入电台设置子菜单,选择设置。首先配置“连接方式”为“GPRS”模式,“模式”为“SOUTH”完成之后,再填写基站串号、使用的服务器的IP 地址和端口。最后,点击读取成功后,退出即可。
(2)连接仪器:点击开始,选择设置菜单进入手簿端口配置,点击配置蓝牙搜索主机并连接仪器,连接成功后,状态栏中将显示相关数据。
(3)新建工程:打开工程之星界面,点击工程菜单选择新建工程,键入作业名称和设置参数即可。
(4)开始测量:打开工程之星界面,点击测量菜单选择目标点测量,待出现固定解时即可进行跟踪测量。
(5)跟踪测量: 按照电缆沟的挖掘趋势,采集电缆管线的走势碎部点,以DXF的格式保存。
(6)成果入库:将外业采集回来的碎部点展在上海测绘院提供的CAD地形底图上,画出成果图,最后入库到PMS里(如图3所示)。
图3 跟测成果图
3.3成果分析
项目在江浦路和茭白园路岔路口,路口旁有许多标志性建筑物,这些建筑物已被上海测绘院的工作人员测量并数字化成图在CAD上,他们的三维坐标是已知的。我们在跟踪测量时可以采集些这些建筑物的标志性点坐标作参考检测点。
以下是测区内5个VRS测量点(V1-V5)和5参考检测点(C6-C10)的数据。
表1:测区内5个VRS测量点和5参考检测点的数据(单位:厘米)
坐标数据 X 463945.0 469621.7 482097.6 471212.3 469260.4 463945.2 469621.3 482097.7 471211.6 469261.1
Y 395443.0 393236.2 404399.9 389145.1 382090.6 395443.1 393235.8 404399.9 389145.4 382090.6
点号 V1 V2 V3 V4 V5 C6 C7 C8 C9 C10
电缆管线跟踪测量的精度是不大于5厘米。由表1,根据参考检测点的检测,我们可以知道,VRS完全能满足电缆管线跟踪测量的精度要求,误差小于1厘米。由于天气状况很好,没有出现信号受阻挡、卫星信号中断、卫星失锁等现象,不需要GPS重新进行初始化,VRS测量方式得到了很好的精度保证。
从此次跟测任务中,我们知道VRS跟测具有以下特点:必须在电力管线尚未回填时及时进行跟踪测量;必须一次性测好,没有改正错误的机会;测量最佳时间稍众即逝,如果施工方不予配合,电力管线来不及跟踪测量就被回填的情况必然出现;外业和内业必须与地下电力管线施工同步,因漏测而采取的各种补救措施也应在施工内完成。
采用VRS技术在电缆管线跟踪测量中有着非常突出的优势:测量点位精度均匀稳定, 整体精度连续性强, 定位误差不累积;大大提高了测量的工作效率,减轻了测量人员的内外作业劳动强度;测量自动化、集成化程度高, 数据处理能力强;具有更为广阔的应用前景。
4结论
传统由皮尺交汇法进行电缆管线跟踪测量的方法,测量的精度低,测量数据的可靠性差;工作效率低,只能在小范围内进行施测。
通过VRS技术在上海电缆管线测量中的应用,只需一套接收机就能随时随地进行作业, 不受白天黑夜条件限制。但是,当卫星的截止高度角小于15°,在施工区如果遇到高大建筑物或在树下和高压电线时,就很难接收到卫星和无线电信号,也就无法进行测量。显示不能满足跟测的及时性,会出现延误。
后记
本文得以顺利完成,非常感谢我的指导教师王年红。从论文的选题直到论文的最终完成,她都给予我尽心尽力的指导。王老师严谨的治学态度深深地影响着我,对我今后的学习,工作,生活必将产生影响。借此机会,特向王老师表示最诚挚的感谢。
感谢扬州环境资源职业技术学院的所有领导和老师。他们严谨的学风,渊博的知识,诲人不倦的品格一直感染和激励着我不断上进,使我大学三年的时光充实而有意义,“海纳百川,取则行远”,在这里我所学到的一切,必将使我受益终生。
在本论文的写作中,我也参照了大量的著作和文章,许多学者的科研成果及写作思路给了我很大的启发,在此向这些学者们表示由衷的感谢,感谢我的家人,同学,朋友对我的大力支持,他们的无私奉献,关爱和支持使我能够继续去追求自己的人生理想和目标。感谢所有关心,帮助和支持我的人。
参考文献
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[2] 李青岳, 陈永奇. 工程测量学( 修订版) . 北京: 测绘出版社, 1995.
[3] 王平, 郑勇. VRS-GPS网络RTK技术[J] . 物探装备, 2001(12)
[4] 田福娟, 谢树明.GPS RTK 技术在地形地籍测量中的应用. 科技创业月刊, 2007.
[5] 魏二虎, 黄劲松.CPS 测量操作与数据处理. 武汉: 武汉大学出版社, 2004.
[6] 张正禄,李广云,潘国荣等.工程测量学[M]. 武汉:武汉大学出版社,2005.
[7] 吕继生,吕华新.虚拟参考站(VRS)技术在宁波的应用前景初探[J].城市勘测,2007(2)
[8] 南京工业大学测绘工程教研室.测量学[M]. 北京:国防工业出版社,2005.
[9]詹长根,唐祥云,刘丽等.地形测量学:[M].武汉:武汉大学出版社,2001。
[10]孔祥元,郭际明.控制测量学:[M].武汉:武汉大学出版社,2006。
7
范文五:工程测量论文
班级:10路桥二班 姓名:刘利 学号:10201080240
工程测量论文
测量学有着悠久的历史。古代的测绘技术起源于水利和农业等生产的需求。工程测量学
只是测量学的一个分支。工程测量学是一门应用学科,按其研究对象可分为:建筑工程测量、
铁路工程测量、公路工程测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、水利工程测量、地下工程测
量、管线(输电线、输油管)工程测量等。工程测量学是研究在工程建设、工业和城市以及
资源开发中,在规划、勘测设计、施工建设和运营管理各个阶段所进行的控制测量、地形和
有关信息的采集和处理(即大比例尺地形图测绘)、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形
监测及分析和预报等的理论、技术和方法,以及研究对测量和工程建设有关的信息进行管理
和使用的学科。
一、工程测量学的研究应用领域。
从应用的角度看,工程测量是一门服务性技术。除了其本身的理论与技术体系外,主要
面向广泛的工程应用,为工程建设服务。比如:1.工业与民用建筑工程测量。它是指建筑工业与民用建筑工程在勘测、设计施工和竣工验收、运营管理过程中的测量工作。2.线路工程测量。其包括公路、铁路、输电线、输油管道、灌渠以及各种地下管线等工程。3.地质矿山工程测量。通常将配合地质找矿、矿物开采工作的各种测量工作系统称为地质矿山工程测量。4.军事工程测量。是在军事工程建设的勘测设计,施工建设和运营管理阶段唆进行的测量工作,为各种军事工程建设提供精确数据、地形图等。保障工程建设按照设计竣工和安全有效地使用。等,多方面的应用。
工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量学主要包括
以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。
二、工程测量仪器的发展。
十七世纪之前,人们使用简单的工具,例如中国的绳尺、步弓、矩尺和圭表等进行测量。随着
科学技术的不断进步测量方法和仪器也在不断更进。相继出现立体坐标量测仪,地面立体测图仪等。(2)
可以说测17世纪末到20世纪中叶,测绘仪器主要在光学领域内发展,测量学的传统理论和方法也
已发展成熟。从20世纪50年代起,测绘技术又朝电子化和自动化方向发展。首先是测距仪器的变
革。1948年起陆续发展起来的各种电磁波测距仪,由于可用来直接紧密测量远达几十公里的距离,
因而使得大地测量定位方法除了采用三角测量外,还可采用精密导线测量和三边测量。随着电子计
算机的出现,不仅加快了测量计算的速度,而且还改变了测绘仪器和方法,使得测绘工作更为简单
和精确。
关于工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准
仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软
件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及
CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。专用仪器是工程测量学仪器发展最
活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的
仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。
用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距
(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张
线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统
等。
在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫
米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETER LDM2
双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都
实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪
DISTERMETER ISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用
多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长
度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们
使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。
高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传
感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、
自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的
水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。
与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直
平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数
字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。
具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高
速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、
斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的三维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静
力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高
程和偏距。
工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移
动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、
表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。
三、工程测量现阶段的发展状况
1,“3S技术”
随着空间技术,计算机技术和信息技术的发展,测绘学同时也得到飞速发展。以“3S”为 代 表的现代测绘技术使测绘学在空间化,信息化和自动化方面发生了革命性变化。“3S”是指:全球 卫星定位系统(GPRS)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS)。以其为集成核心的地球空间信息科学 是建立“数字地球”的基础。
2、数字地球与地球空间信息科学
地球空间信息科学是实现数字地球的基础以3S技术为主要内容,并以计算机技术和
通信技术为主要技术支撑,用以采集、测量、分析存储管理、显示、传播和应用并于地球和
空间分布有关数据的一门综合和集成的信息科学和技术。地球空间信息科学理论框架的核心
是地球空间信息机理,即通过对地球圈层间信息传输过程与物理机制的研究,揭示地球几何
形态和空间分布及变化规律。
五、工程测量学的发展展望
随着科学的进步,工程测量学必将在以下几个方面取得快速的发展:
1. 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围
将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强;
2. 在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与
大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运
行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
3. 工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。
4. 多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。
5. GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、 施工 管理一体化方面发挥重大作用。
6. 大型和复杂 结构 建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。
7. 数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。
工程测量学的发展,主要表现在从一维、二维到三维、四维,从点信息到面信息获取,
从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。
范文六:工程测量学论文
陕西交通职业技术学院
毕业论文
论文题目:工程测量学科进展
Subject:Project to measure the progress of science
题目:工程测量学科进展
班级: 2010 级 1 班
专业:工程测量
指导老师:曹俊武
学生姓名:王海胜
学号: 11291001044
日期:2012 年 04月 25日
题目:工程测量学科进展
择要
工程测量技术有着悠远的历史,它的服务范围也极其广阔。在国民经济建设、国防建设以及科学研究领域,都占有很重要的地位,对国家的可持续发展发挥着越来越重要的作用。
近十几年来,随着信息科学和空间科学的快速发展,全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)技术已经成为当前工程测量技术的核心。并且,随着工程测量的数字化,为测量服务的相关软件也孕育而生,如:ARCGIS、MAPGIS、AutoCAD等。 索引:工程测量、GPS、GIS、发展
Subject:Project to measure the progress of science
Abstract
Project survey techniques have a unique history, it is extremely broad range of services. In national economic construction, national defense and science research, has a very important role in national sustainable development played an increasingly important role.
Over the past ten years, With information to the rapid development of science and Space Science,Global positioning systems(GPS),remote sensing(RS), geographic information system(GIS)technology has become the core of the current project survey techniques. And, as the measure of digital, to measure of related software, which also. As : Arcgis, Mapgis, The South Cass,Autocad
Keywords:Project Survey,GPS,GIS,Development
目录
中文摘要…………………………………………………(Ⅰ) 英文摘要…………………………………………………(Ⅱ)
一.工程测量学定义………………………………………(2)
二.工程测量学的研究应用领域…………………………(2)
三.工程测量仪器的发展…………………………………(3)
四.工程测量现阶段的发张状况…………………………(6) 四、一.空间技术在工程测量中的应用与发展………………(6)
四、二. 数字测绘与空间信息的系统技术的应用与发展……(6)
四、三. 变形检测理论和方法的发展………………………(6)
四、四.工业测量 …………………………………………(7)
五.工程测量学的发展展望………………………………(7)
六.参考文献………………………………………………(9)
一、工程测量学定义和分类
工程测量学是研究在工程建设、工业和城市以及资源开发中,在规划、勘测设计、施工建设和运营管理各个阶段所进行的控制测量、地形和有关信息的采集和处理(即大比例尺地形图测绘)、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析和预报等的理论、技术和方法,以及研究对测量和工程建设有关的信息进行管理和使用的学科。1 ()
工程测量学是一门应用学科,按其研究对象可分为:建筑工程测量、铁路工程测量、公路工程测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、水利工程测量、地下工程测量、管线(输电线、输油管)工程测量、矿山测量、军事工程测量、城市建设测量以及三维工业测量、紧密工程测量、工程摄影测量等。
一般的工程建设分为规划设计、施工建设和运营管理三个阶段。工程测量学是研究这三个阶段所进行的各种测量。
二、工程测量学的研究应用领域
从应用的角度看,工程测量是一门服务性技术。除了其本身的理论与技术体系外,主要面向广泛的工程应用,为工程建设服务。比如:1.工业与民用建筑工程测量。它是指建筑工业与民用建筑工程在勘测、设计施工和竣工验收、运营管理过程中的测量工作。2.线路工程测量。其包括公路、铁路、输电线、输油管道、灌渠以及各种地下管线等工程。3.地质矿山工程测量。通常将配合地质找矿、矿物开采工作的各种测量工作系统称为地质矿山工
(2)
程测量。4.军事工程测量。是在军事工程建设的勘测设计,施工建设和运营管理阶段唆进行的测量工作,为各种军事工程建设提供精确数据、地形图等。保障工程建设按照设计竣工和安全有效地使用。等,多方面的应用。
工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。
三、工程测量仪器的发展
工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和 施工 测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全
站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的三维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。
专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。
用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。
在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETER LDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETER ISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离
测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。
高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。
与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。
具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的三维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。
工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。
四、工程测量现阶段的发展状况
一、空间技术在工程测量中的应用与发展
GPS的出现使定位、导航发生了革命性的变革。目前GPS伪距单点定位的精度为2~10m;载波相位单点定位为厘米到分米级;差分GPS(Differential Global Positioning)定位为亚米级到米级;实时动态定位(Real-Time Kinematic,RTK)为亚厘米到厘米级,而载波静态相对定位为毫米级。
目前,美国正在进行GPS现代化改造,俄罗斯也在进一步加强全球卫星导航系统,欧盟委员会正在研制GALLIEO系统,还有其他国家,包括我国,日本和印度,是卫星定位有单一GPS向全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System)。导航卫星的组合使将来卫星定位精度更高,整周模糊度解算更方便,势必为工程测量的发展提供有力保证。
二、数字测绘与空间信息的系统技术的应用与发展
我国数测绘技术从20世纪90年代处开始,经历十几年的发展已日渐成熟,形成了自己的方法和多个具有自主版权的国产软件。现在的数字测绘正在从二维向三维发展,形成三维测绘技术。
三、变形检测理论和方法的发展
变形检测是一项跨学科的研究,它是研究变形信息的获取、分析和解释,以及预报变形的理论和方法。
变形分析包括变形的几何分析和物理解释。前者用于模拟时空的特征,后者用于解释变形和引起变形原因之间的关系。
四、工业测量
现代工业生产要求对产品的设计、仿真、生产的自动化流程,生产过程控制,产品质量检验与监控等进行快速的、高精度的测量和定位,并给出复杂形体的数字模型或运算轨迹等,这对工程测量提出了新的任务,兴起了工业测量。工业测量技术发展飞速,技术设备向自动化、智能化、信息化的方向迈进。(3)
五、工程测量学的发展展望
随着科学的进步,工程测量学必将在以下几个方面取得快速的发展:
1. 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强;
2. 在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
3. 工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。
4. 多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。
5. GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、 施工 管理一体化方面发挥重大作用。
6. 大型和复杂 结构 建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。
7. 数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。
工程测量学的发展,主要表现在从一维、二维到三维、四维,
从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。
参考文献
(1)王金玲等编著《测量学基础》,中国电力出版社 2006年
(2)李朝奎、李爱国编著《工程测量学》,中南海大学出版社 2009年
(3)李青岳、陈永奇编著《工程测量学》,测绘出版社 2008年
范文七:测量工程论文
浅析测量在房屋建筑中的应用
摘要
本文介绍了测量在房屋建筑上的应用;介绍了工程测量的发展和应用;然后结合具体工程项目,案例分析工程测量应用。例如控制测量、工程放样、垂直度测量、建筑标高测量、变形监测;并借助案例施工放样,介绍了全站仪的使用知识,并进行实际的放样工作;最后展望了测量在房屋建筑领域中的发展。
关键词:工程测量;房屋建筑;放样;全站仪
Analysis the Applications of Engineering Survey in Housing?Construction
Abstract
First, some brief applications of engineering survey in housing construction are introduced in this paper. Then some frequently used engineering surveys, such as control survey, engineering lofting, building?elevation?measurements, vertical measurement,?deformation measurement are show their principles and methods. And, we elaborate the introduction?to use?total station. Finally, the housing construction surveying make a conclusion on the application and look forward to more of its applications.
Key Words: Engineering Survey; Housing Construction; Engineering Lofting; Total Station
目录
摘要I
AbstractII
目录IV
第一章引言1
1.1工程测量地位和研究领域应用1
1.1.1 工程测量的定义1
1.1.2 工程测量的地位1
1.1.3 研究应用领域2
1.2工程测量的内容3
1.2.1 工程测量的内容划分3
1.2.2 工程测量的内容3
1.3 工程测量的发展历史3
1.4工程测量仪器的发展4
1.5 大型特种精密工程测量5
1.5.1 国内览胜5
1.5.2国外简述6
第二章工程建筑的测量应用7
2.1 控制测量7
2.2 工程放样9
2.2.1 准备工作9
2.2.2 极坐标法放点9
2.2.3 误差处理10
2.2.4 复测工作10
2.3 建筑标高测量11
2.4 垂直度测量11
2.5变形监测测量11
2.5.1 工程变形监测的基础知识11
2.5.2 变形监测数据处理12
2.5.3变形的几何分析与物理解释13
2.5.4变形分析与预报的系统论方法14
第三章工程测量应用案例分析16
3.1工程概况16
3.1.1 基坑及控制点图16
3.2 基础施工测量16
3.2.1 前期准备工作16
3.2.2基线测设17
3.2.3轴线测设17
3.2.4桩位的测放与复核17
3.3工程施工放样18
3.3.1全站仪放样使用说明18
3.2.2定点放样19
3.4 建筑标高测量21
3.3.5工程测量在主体结构施工阶段对工程质量的作用21
第四章工程测量的发展展望21
结语22
参考文献23
致谢24
第一章引言
1.1工程测量地位和研究领域应用
1.1.1 工程测量的定义
当代人对工程测量学的定义是:工程测量技术指在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。
传统工程
测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门,其基本内容有测图和放样两部分。现代工程测量己经远远突破了仅仅为工程建设服务的概念,它不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定,而且包括对测量结果的分析,甚至对物体发展变化的趋势预报。苏黎世高等工业大学马西斯教授指出:“一切不属于地球测量,不属于国家地图集的陆地测量,和不属于法定测量的应用测量都属于工程测量”。我国近代以来工程测量可追溯至? 1932年,同济大学工学院高等测量系正式成立,成为当时国立大学中惟一的测量系,并成为我国民用测绘高等教育事业的发祥地。随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,我国工程测量的发展可以概括为“四化”和“十六字”,所谓“四化”是:工程测量内外业作业的一体化,数据获取及其处理的自动化,测量过程控制和系统行为的智能化,测量成果和产品的数字化。“十六字”是:连续、动态、遥测、实时、精确、可靠、快速、简便。
1.1.2 工程测量的地位
测绘学是一门具有悠久历史和现代发展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,测绘学的二级学科仍应作如下划分:
——大地测量学
——工程测量学
——摄影测量学
——地图制图学
——不动产测绘
值得说明的是,随着社会的发展、科技的进步,教育不断改革,目前我国测绘本科只有“测绘工程”一个专业,且有60余所高校设有此专业,这对宽口径培养人才无疑很有好处,但从就业角度来说,还需要将其二级学科作为专业方向进行培养。在这60余所高校中,大多数是以工程测量学这一学科方向为主。
1.1.3 研究应用领域
目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、三维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。由Hennecke,Mueller,Werner 3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。
由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应
用的现代专著或教材。国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年代发起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。
从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。
1.2工程测量的内容
1.2.1 工程测量的内容划分
1.按阶段划分
(1)工程建设规划设计阶段
(2)工程建设施工阶段的测量
(3)工程建设运营管理阶段的测量
2.按照服务对象划分
建筑、水利、线路、桥梁、地下、海洋、军事、工业、矿山等。
1.2.2 工程测量的内容
(1)工程测量中的地形图测绘
规划阶段用图比例尺一般较小,按照工程的规模可直接使用1:1万至1:10000的地形图。在施工阶段比例尺一般较大1:1000或1:500。
(2)工程控制网布设和优化设计
工程控制网包括测图控制网、施工控制网、变形监测网和安装控制网。目前除特高精度的工程专用网的和设备安装控制网外,绝大多数控制网都可采用GPS定位技术建立。
(3)施工放样技术和方法
将抽象的几何实体放样到实地上去,成为具体的几何实体所采用的测量方法和技术称为施工放样,机器和设备的安装也是一种放样。放样放样可分为点、线
、面、体的放样。具体方法包括:极坐标、偏角法、偏距法、投点法、距离交会、方向交会。
(4)工程的变形监测分析和预报
工程建筑物的变形及与工程有关的灾害监测、分析和预报是工程测量研究的重要内容。变形监测技术几乎包括全部工程测量技术,除常规仪器外还包括各种传感器和专用设备。变形模型的建立。其主要针对目标点上的时间序列进行数据处理,包括多元线性回规分析、时间序列等。
1.3 工程测量的发展历史
“测量”一词来源于希腊字“γηδ?ιω”,是“土地划分”的意思。古埃及尼罗河每年洪水泛滥,淹没了土地界限,水退后需要重新划界,从而开始了测量工作。
我国是世界文明古国,测绘方法出现很早,最早可以追溯到四千年以前。在《史记·夏本纪》中叙述了夏禹治理洪水的情况:“左准绳,右规矩。载四时,以开九州,通九道,坡九泽,度九山”。这说明在公元前21世纪已经使用简单的测量工具进行了测量工作。春秋战国时期,测绘有了新的发展。从《周髀算经》、《九章算术》、《管子·地图篇》、《孙子兵法》等书的有关论述中都说明了我国的测量、计算技术和军事地形图的内容已经达到了相当高的水平。在长沙马王堆汉墓出土的公元前2世纪的地形图、驻军图和城邑图,是迄今发现的最古老最翔实的地图。魏晋时刘徽著《海岛算经》,阐述了测算海岛之间的距离和高度的方法。西晋的裴秀主持编制了反映晋十六州的郡国县邑、山川原泽和境界的大型地图集——《禹贡地域图十八篇》,并总结出分率、准望、道里、高下、方斜、迂直的“制图六体”,从此地图制图有了标准和原则。
在世界上,17世纪望远镜的发明和应用对测量技术的发展起到了很大的促进作用。1683年,法国进行了弧度测量,证明了地球是两极略扁的椭球体。1794年德国高斯提出了最小二乘法原理,以后又提出了横圆柱投影学说,对测量学的发展做出了很大贡献。1903年飞机的发明对航空摄影测量的发展起到了决定性作用,并大大减小了测量的劳动强度。二十世纪以来,电子计算机的出现,不仅加快了计算速度,并且改变了测绘仪器和方法。特别是1957年人造地球卫星的发射,促使测绘工作有了新的飞跃,开辟了卫星大地测量学这一新领域。多普勒定位是空间技术用于大地测量并得到普遍应用的一种先进技术。到了70年代,又出现了全球定位系统(GPS),用它进行精密控制测量能达到厘米级精度。人们利用遥感、遥测技术获得丰富的图像信息,编制大区域的小比例尺影像地图和专题地图。同时还出现了惯性测量系统和长基线干涉测
量,前者是根据惯性原理设计的测定地面点大地元素的装置,后者是一种独立站射电干涉测量技术,用来测定相距很远地面点的相对位置。
1.4工程测量仪器的发展
工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。
专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。
用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。
在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETER LDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETER ISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。
高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数
十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。
具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。
综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。
1.5 大型特种精密工程测量
大型特种精密工程建设和对测绘的要求是工程测量学发展的动力。这里仅简单介绍国内外有关情况。
1.5.1 国内览胜
三峡水利枢纽工程变形监测和库区地壳形变、滑坡、岩崩以及水库诱发地震监测,其规模之大,监测项目之多,都堪称世界之最。不仅采用目前国内外最成熟最先进的仪器、技术,在实践中也在不断发展新的技术和方法,如对滑坡体变形与失稳研究的计算机智能仿真系统;拟进行研究的三峡库区滑坡泥石流预报的3S工程等,都涉及到精密工程测量。隔河岩大坝外部变形观测的GPS实时持续自动监测系统,监测点的位置精度达到了亚毫米。该工程 用地面方法建立的变形监测网,其最弱点精度优于±1.5 mm。
北京正负电子对撞机的精密控制网,精度达±0.3 mm。设备定位精度优于±0.2 mm,200 m直线段漂移管直线精度达±0.1 mm。大亚湾核电站控制网精度达±2 mm,秦山核电站的环型安装测量控制网精度达±0.1 mm。
上海杨浦大桥控制网的最弱点精度达±0.2 mm,桥墩点位标定精度达±0.1 mm;武汉长江二桥全桥的贯通精度(跨距和墩中心偏差)达毫米级。高454 m的东方明珠电视塔对于长114 m、重300 t的钢桅杆天线,安装的垂准误差仅±9 mm。
长18.4 km的秦岭隧道,洞外GPS网的平均点位精度优于±3 mm,一等精密水准线路长120多公里。目前辅助隧道已贯通,仅一个贯通面的情况下,横向贯通误差为12 mm,高程方向的贯通误差只有
3 mm。
1.5.2国外简述
国外的大型特种精密工程更不胜枚举。以大型粒子加速器为例,德国汉堡的粒子加速器研究中心,堪称特种精密工程测量的历史博物馆。1959年建的同步加速器,直径仅100 m,1978年的正负电子储存环,直径743 m,1990年的电子质子储存环,直径2000 m。为了减少能量损失,改用直线加速器代替环形加速器,正在建的直线加速器长达30 km,100~300 m的磁件相邻精度要求优于±0.1 mm,磁件的精密定位精度仅几个微米,并能以纳米级的精度确定直线度。整个测量过程都是无接触自动化的。用精密激光测距仪TC2002K距离测量,其测距精度与ME5000相当,对平均边长为50m的3 800条边,改正数小于0.1 mm的占95%。美国的超导超级对撞机,其直径达27 km,为保证椭圆轨道上的投影变形最小且位于一平面上,利用了一种双重正形投影。所作的各种精密测量,均考虑了重力和潮汐的影响。主网和加密网采用GPS测量,精度优于1×10-6 D。
露天煤矿的大型挖煤机开挖量的动态测量计算系统(德国)。大型挖煤机长140 m,高65 m,自重8 000 t,其挖斗轮的直径17.8 m,每天挖煤量可达10多万吨。为了实时动态地得到挖煤机的采煤量,在上安置了3台GPS接收机,与参考站无线电实时数据传输和差分动态定位,挖煤机上两点间距离的精度可达±1.5 cm。根据3台接收机的坐标,按一定几何模型可计算出挖煤机挖斗轮的位置及采煤层截曲面,可计算出采煤量,经对比试验,其精度达7%~4%。这是GPS,GIS技术相结合在大型特种工程中应用的一个典型例子。
核电站冷却塔的施工测量系统。南非某一核电站的冷却塔高165 m,直径163 m。在整个施工过程中,要求每一高程面上塔壁中心线与设计的限差小于±50 mm,在塔高方向上每10 m的相邻精度优于10 mm。由于在建造过程中发现地基地质构造不良,出现不均匀沉陷,使塔身产生变形。为此,要根据精密测量资料拟合出实际的塔壁中心线作为修改设计的依据。采用测量机器人用极坐标法作3维测量,对每一施工层,沿塔外壁设置了1 600多个目标点,在夜间可完成全部测量工作。对大量的测量资料通过恰当的数据处理模型使精度提高了一至数倍,所达到的相邻精度远远超过了设计要求。精密测量不仅是施工的质量保证,也为整治工程病害提供了可靠的资料,同时也能对整治效果作出精确评价。
瑞士阿尔卑斯山的特长双线铁路隧道哥特哈德长达57 km,为该工程特地重新作了国家大地测量(LV95),采用GPS技术施测的控制网,平面精度达±7 mm,高程精度约±2 cm。以厘米级的精度确定出了整个地区的大地水准面。为加快进度和避
开不良地质段,中间设了3个竖井,共4个贯通面,横向贯通误差允许值为69~92 mm(较只设一个贯通面可缩短工期11年)。整个隧道的工程投资预计约15亿瑞士法朗,计划于2004年全线贯通。
高耸建筑物方面,有人设想,在21世纪将建造2 000 m乃至4 000 m的摩天大厦,这不仅是建筑师的梦想,也是对测量工程师的挑战。
第二章工程建筑的测量应用
2.1 控制测量
控制测量是施工的基础,对建筑物的控制测量一般布设成方格网形式,为了便于施工,其坐标系采用建筑坐标系,坐标轴平行于建筑物的主轴线。工程控制网的布设,一般遵循从整体到局部、分级布网、逐级控制的原则。
在工程开始施工前,首先通过测量把施工图纸上的建筑物在实地进行放样定位以及测定控制高程,为下一步的施工提供基准。这一步工作非常重要,测量精度要求非常高,关系整个工程质量的成败。假如在这一环节里面出现了差错,那将会造成重大质量事故,带来的经济损失是无法估量。在施工行业里也发生过类似工程质量事故:图纸上建筑物的正北方向变成了正南方向,事故的处理结果是:把已经建好的房子重新砸掉,再从零开始。可见建筑物的定位测量是多么的重要。
在基础施工阶段,基础桩位的施工更加需要准确的工程测量技术保证。根据施工规范的要求,承台的桩位的允许偏差值很小。一旦桩位偏差超过规范要求,将会引起原承台设计的变化,从而增加了工程成本。严重的桩位偏差将会导致桩位作废,需要重新补桩等处理措施,一方面影响了施工的进度,另一方面,改变了原来的受力计算,对建筑物埋下了质量的隐患。
在土方开挖及底板基础施工过程中,由于设计要求,底板、承台、底梁的土方开挖是要尽量避免挠动工作面以下的土层,因此周密、细致的测量工作能控制土方开挖的深度及部位,避免超挖及乱挖。从而能保证垫层及砖胎膜的施工质量,对与采用外防水的工程意义尤为重大。另外垫层及桩头标高控制测量的精度,是保证底板钢筋绑扎是否超高,底板混凝土施工平整度的最有效措施。
工程测量在基础施工阶段的另外一个重点是基础墙柱钢筋的定位放线,在这一个环节里面,容不得有半点差错。否则将导致严重的质量事故发生。对于结构复杂,面积较大的工程,只有周密、细致的进行测量放线方能保证墙柱插筋质量,避免偏位、移位等情况的发生。
2.2 工程放样
放样是测量工作者把设计的待建建筑物的位置和形状在实地标定出来,在建筑工程测量中也叫定位。如果设计人员已经给了各建筑物的主要角点坐标,或者给定了一些
特征点坐标以及建筑物的形状和大小,测量人员找到与设计同一坐标系的控制点,进行控制测量,将坐标系统引到待建建筑物的场地附近,采用全站仪的放样功能,很容易测出待建建筑物的实地位置。测量放样负责人逐一将标注数据与记录结果对比,验证标注数据和所放样点位无误。
2.2.1 准备工作
阅读设计图纸,校算建筑物轮廓控制点数据和标注尺寸,记录审图结果。选定测量放样方法并计算放样数据或编写测量放样计算程序、绘制放样草图并由第二者独立校核准备仪器和工具,使用的仪器必须在有效的检定周期内。给仪器充电,检查仪器常规设置:如单位、坐标方式、补偿方式、棱镜类型、棱镜常数、温度、气压等。使用有内存的全站仪时,可以提前将控制点(包括拟用的测站点、检查点)和放样点的坐标数据输入仪器内存并检查。
2.2.2 极坐标法放点
在控制点上架设全站仪并对中整平,初始化后检查仪器设置:气温、气压、棱镜常数;输入(调入)测站点的三维坐标,量取并输入仪器高,输入(调入)后视点坐标,照准后视点进行后视。如果后视点上有棱镜,输入棱镜高,可以马上测量后视点的坐标和高程并与已知数据检核。瞄准另一控制点,检查方位角或坐标;在另一已知高程点上竖棱镜或尺子检查仪器的视线高。利用仪器自身计算功能进行计算时,记录员也应进行相应的对算以检核输入数据的正确性。在各待定测站点上架设脚架和棱镜,量取、记录并输入棱镜高,测量、记录待定点的坐标和高程。以上步骤为测站点的测量。在测站点上按步骤1安置全站仪,照准另一立镜测站点检查坐标和高程,记录员根据测站点和拟放样点坐标反算出测站点至放样点的距离和方位角。测量放样负责人逐一将标注数据与记录结果比对,同时检查点位间的几何尺寸关系及与有关结构边线的相对关系尺寸并记录,以验证标注数据和所放样点位无误。填写测量放样交样单。
2.2.3 误差处理
施工放样的成果通常是即刻(或数小时后)交付使用,往往不能等待再去检查成果的正确性。这就要求放样作业人员在作业中处处要有自我校核条件,以便及时发现错误,及时纠正。尽量避免误差出现
一般工程放样的平差工作都是在现场进行的,因此,常将这类在现场消除测量误差的方法统称为现场平差。如在测放一个方向线时,采用正、倒镜定点,而后在现场取两方向线的中点作为最后方向值等方法。在所有建筑领域中,对测量放样的精度要求具有严密性和松散性两个方面的特性。严密性指工程建筑物必须保持其构件严密的相互关系,即在放样中具有较大
误差时,则会有损于工程质量。松散性指松散的建筑部位,彼此间联系松驰。这类工程部位,虽在设计图纸上有三维尺寸的规定,但在施工时,可予以不同程度的伸缩,因其放样后果对工程建设的影响远比严密性的部位要宽松得多。
在放样工作中采取适当的措施,使严密区段保证严密性,以满足建筑标准要求,而将由于控制测量所带来的误差平摊于工程部位松散的区段中,使它对工程质量不产生任何影响,从而达到现场平差的目的。它和一般平差任务不同之处是:误差并未消除,不过是将其挤放于一个对工程质量不产生影响的区段,而将其“吸收”罢了。可采用以下平差手段达到这一目的:
第一,对严密部位,一般采用本身主轴线为基本控制去进行放样。即不论控制网布设的精度如何,一旦利用其测设主轴线后,该工程部位就以该轴线为基础了,这样就保证了建筑物的相对严密性;
第二,所有轴线的测设,应在主轴线的基准上进行,以避免再由控制网测设,而将控制网本身的测设误差带入严密区段;
第三,在施工过程中,所有轴线的测设定位,应具有一次性,切忌反复变更造成轴系的混乱。
2.2.4 复测工作
测量复测(检查测量)是保证建筑工程质量必不可少的一项工作。复测的目的是检查建筑物(构筑物)平面位置和高程数据是否符合设计要求。以往发生的施工测量事故,大都是忽视复测工作所造成的。
施工测量人员要对设计图纸上的尺寸进行全面的校核,校对总平面上的建筑物坐标和相关数据,检查平面图和基础图的轴线位置、标高尺寸和符号等是否相符,分段长度是否等于各段长度的总和。矩形建筑物的两对边尺寸是否一致,局部尺寸变更后,是否给其他尺寸带来影响。
建筑物定位后,要根据定位控制桩或龙门桩,复测建筑物角点坐标、平面几何尺寸、标高与设计图纸上的数据是否吻合,是否满足工程精度要求,建筑物的方向是否正确,有无颠倒现象,有没有因现场运输车辆将桩碰动,造成位置偏移等现象,发现问题要及时纠正。
施工现场引进水准点后,要进行复测并应往返观测两次。测设±0 水准点时,一定要校核好图纸上每个数据,防止用错高程而造成整栋建筑物高程降低或升高的严重后果。
对外业实测记录,应换另外一名测量员进行全面复核。可用加法还原检查法,利用校对公式或采取其他方法查原始计算项目,发现错误及时解决。
2.3 建筑标高测量
标高是建筑物竖向定位的依据。标高的测量常使用水准仪进行。
对于任何一个待测点,需找到一个已知点才可以测量。对于两点距离较近的情况,将水准仪架设两点
大概的中间,在已知点立好塔尺,水准仪进行读数记录a1,再将塔尺立到待测点上读数记录b1。假设已知点高程为X,那么待测点高程Y=X+a1-b1。如果距离远的话,不能一次测出来,刚说的这个程序为一个测站,Y=X+a1-b1这样算出来的只是转点的高程。同样的程序,同样的算法,直到塔尺立的不是转点,而是待测点的时候,工作就完成了。
2.4 垂直度测量
垂直度测量是建筑工程测量的重要组成部分。垂直度测量是指利用仪器在一个测站上完成向上向下作垂直投影或提供一条垂直线,将平面上的坐标,经过竖向传递,标定在要求的位置上,保证建筑物的垂直度。线锤铅直投测法是交为常见也是使用最多的方法。
2.5变形监测测量
2.5.1 工程变形监测的基础知识
变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形性态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作。其任务是确定在各种荷载和外力作用下,变形体的形状、大小、及位置变化的空间状态和时间特征。在精密工程测量中,最具代表性的变形体有大坝、桥梁、高层建筑物、边坡、隧道和地铁等。
变形监测的内容,应根据变形体的性质和地基情况决定。对水利工程建筑物主要观测水平位移、垂直位移、渗透及裂缝观测,这些内容称为外部观测。为了了解建筑物(如大坝)内部结构的情况,还应对混凝土应力、钢筋应力、温度等进行观测,这些内容常称为内部观测,在进行变形监测数据处理时,特别是对变形原因做物理解释时,必须将内、外观测资料结合起来进行分析。
变形监测的首要目的是要掌握水工建筑物的实际性状,科学、准确、及时的分析和预报水利工程建筑物的变形状况,对水利工程建筑物的施工和运营管理极为重要。变形监测涉及工程测量、工程地质、水文、结构力学、地球物理、计算机科学等诸多学科的知识,它是一项跨学科的研究,并正向边缘学科的方向发展。
变形监测工作的意义主要表现在两个方面:首先是掌握水利工程建筑物的稳定性,为安全运行诊断提供必要的信息,以便及时发现问题并采取措施;其次是科学上的意义,包括根本的理解变形的机理,提高工程设计的理论,进行反馈设计以及建立有效的变形预报模型。
2.5.2 变形监测数据处理
根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法,由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算,可得到变形与显著性因子间的函数关系,除作物理解释外,也可用于变形预报。多元回归分析需要
较长的一致性好的多组时间序列数据。
若仅对变形观测数据,可采用灰色系统理论或时间序列分析理论建模,前者可针对小数据量的时间序列,对原始数列采用累加生成法变为生成数列,因此有减弱随机性、增加规律性的作用。如果对一个变形观测量(如位移)的时间序列,通过建立一阶或二阶灰微分方程提取变形的趋势项,然后再采用时序分析中的自回归滑动平均模型ARMA,这种组合建模的方法,可分性好且具有以下显著优点:将非平稳相关时序转化为独立的平衡时序;具有同时进行平滑、滤波和推估的作用;模型参数聚集了系统输出的特征和状态;这种组合模型是基于输出的等价系统的理想动态模型。
把变形体视为一个动态系统,将一组观测值作为系统的输出,可以用卡尔曼滤波模型来描述系统的状态。动态系统由状态方程和观测方程描述,以监测点的位置、速率和加速率参数为状态向量,可构造一个典型的运动模型。状态方程中要加进系统的动态噪声。卡尔曼滤波的优点是勿需保留用过的观测值序列,按照一套递推算法,把参数估计和预报有机地结合起来。除观测值的随机模型外,动态噪声向量的协方差阵估计和初始周期状态向量及其协方差阵的确定值得注意。采用自适应卡尔曼滤波可较好地解决动态噪声协方差的实时估计问题。卡尔曼滤波特别适合滑坡监测数据的动态处理;也可用于静态点场、似静态点场在周期的观测中显著性变化点的检验识别。
对于具有周期性变化的变形观测时间序列,通过Fourier变换,可将时域内的信息转变到频域内分析,例如大坝的水平位移、桥梁的垂直位移都具有明显的周期性。在某一观测时刻的观测值数字信号可表示为许多个不同频率的谐波分量之和,通过计算各谐波频率的振幅,最大振幅以及所对应的主频率等,可揭示变形的周期变化规律。若将变形体视为动态系统,变形视为输出,各种影响因子视为输入,并假设系统是线性的,输入输出信号是平稳的,则通过频谱分析中的相干函数、频响函数和响应谱函数估计,可以分析输入输出信号之间的相干性,输入对系统的贡献(即影响变形的主要因素及其频谱特性)。
2.5.3变形的几何分析与物理解释
传统的方法将变形观测数据处理分为变形的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形的空间及时间特性,主要包括模型初步鉴别、模型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取3个步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测下,参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算是建立变形模型的基础。变形模型既可根据变形体的物理力
学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。此外,前述的时间序列分析,灰色理论建模、卡尔曼滤波以及时间序列频域法分析中的主频率和振幅计算等也可看作变形的几何分析。
变形的物理解释在于确定变形与引起变形的原因之间的关系,通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。统计分析法以实测资料为基础,观测资料愈丰富、质量愈高,其结果愈可靠,且具有“后验”性质,它与变形的几何分析具有密切的关系,是测量工作者最熟悉和乐于采用的方法。确定函数法是根据变形体的物理力学参数,建立力(荷载)和变形之间的函数关系如位移场的微分方程,在边界条件已知时,采用有限元法解微分方程,可得到变形体有限元结点上的变形。采用有限元法,可以计算混凝土大坝、矿山地表以及滑坡在外力(表面力和体力)作用下的位移值。这种方法不需要监测数据(监测数据仅作检验用),具有“先验”性质。只要有限元划分得当,变形体的物理力学参数(如杨氏弹性模量,泊松比,内摩擦角、内聚力以及容重等)选取得较好,该法无疑是一种多快好省的方法,目前有许多有限元计算软件如COSMOS/M供用。但变形体的物理力学参数的确定和所建立的微分方程都带有一定的假设,有时用有限元法计算的值与实测值有较大的差异,这就导致了将两种方法相结合的综合分析法,以及根据实测值按一定理论反求变形体物理力学参数的反演分析法,通过反演解算,重新用有限元法作修正计算。相对于有限元法,条分法用于边坡稳定性分析、计算和评价更为简单,其中萨尔码(SARMA)法应用最普遍,根据力学模型、几何条件和静力平衡方程,对平衡条件作迭代计算,可定量的得到边坡稳定性评价指标——稳定安全系统。一般要求对条分法和有限元法同时使用。上述方法对大多数测量工作者来说较为陌生,用确定函数法进行地变形的物理解释和预测属于学科交叉领域,需要与地质和工程结构方面的人员合作。
2.5.4变形分析与预报的系统论方法
用现代系统论为指导进行变形分析与预报是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系统,它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构,是非线性的,开放性(耗散)的,它还具有随机性,这种随机性除包括外界干扰的不确定性外,还表现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌性。此外,还具有自相似性、突变性、自组织性和动态性等特征。
按系统论方法,对变形体系统
一般采用输入—输出模型和动力学方程两种建模方法进行研究,前者系针对黑箱或灰箱系统建模,前述的时序分析、卡尔曼滤波、灰色系统建模、神经网络模型乃至多元回归分析法都可以视为输入—输出建模法。采用动力学方程建模与变形物理解释中的确定函数法相似,系根据系统运动的物理规律建立确定的微分方程来描述系统的运动演化。但对动力学方程不是通过有限元法求解,而是在对系统受力和变形认识的基础上,用低阶的简化的在数学上可解和可分析的模型来模拟变形过程,模型解算的结果基本符合客观事实。例如用弹簧滑块模型模拟地震过程的混沌状态和高边坡的粘滑过程,用单滑块模型模拟大坝的变形过程,用尖点突变模型解释大坝失稳的机理。对动力学方程的解的研究是系统论分析方法的核心,为此引入了许多与动力系统有关的基本概念,这些概念与变形分析和预报密切相关,它们是:状态空间或相空间(称解空间)、相轨线、吸引子、相体积、李亚普诺夫指数和柯尔莫哥洛夫熵等。例如相轨线代表相点运动的迹线,每一个相点代表状态向量(变形、速率或影响因子)在某一时刻的解;吸引子代表系统的一种稳定的运动状态,它可以是一个稳定的相点位,环或环面,也可以是相空间的一个有限区域,对于局部不稳定的非线性系统,将出现分数维的奇怪吸引子,表示系统将出现混沌状态。李亚普诺夫指数描述系统对于初始条件的敏感特征,根据其符号可以判断吸引子的类型以及轨线是发散的还是吸引(收敛)的。柯尔莫哥洛夫熵则是系统不确定性的量度,由它可导出系统变形平均可预报的时间尺度。对变形观测的时间序列(如位移量)进行相空间重构,并按一定的算法计算吸引子的关联维数,柯尔莫哥洛夫熵和李亚普诺夫指数等,可在整体上定性地认识变形的规律。另外,也可根据监测资料,反演变形体系统的非线性动力学方程。系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。
系统论方法涉及到许多非线性科学学科的知识,如系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、分形、混沌理论、耗散结构等。上述理论远不是工程测量工作者所能掌握的,将系统论方法与变形分析与预报相结合的研究只是初步的,希望有更多的青年学者加入到这一研究领域来
第三章工程测量应用案例分析
3.1工程概况
本工程地处深圳市福田区梅林梅坳一路九号,总建筑面积89003.09(m2),地下室面积30675.34(m2),地上面积58327.75(m2),地上16层、地下2层,建筑
高度78.80(m),合理使用年限50年,结构类型采用钢筋混凝土框架剪力墙结构,抗震设防烈度7度,建筑耐火等级一级,人防工程等级常六,核六,防化丙级,基础类型冲孔灌注桩基础、墩基础、独立基础等。
3.1.1 基坑及控制点图
A点高程为36.903,工程标高为1.003.
3.2 基础施工测量
3.2.1 前期准备工作
1.测量人员进场后认真阅图,熟悉整个设计图纸,全面了解设计意图,根据现场总体布置,施工进度安排制定放线方案。
2.测量、复核甲方提供的平面控制点及高程控制点,检查无误后办理好交点手续。
3.根据设计图纸和控制点坐标计算测设数据,绘制放样详图。
4.根据现场情况,建立测量控制方格网,利用坐标转换计算测量坐标。
5.根据现场布置,建立平面控制点和高程控制点,并按要求预埋控制基点。
3.2.2基线测设
根据甲方提供的控制点,利用全站仪测设“十字”型纵横基线,测量时,以复核符合测量要求的控制点作为测站,后视另外两控制点,选择其中距离较远的点作为起始方向,根据已计算的水平角度和测边长度分别施测点A、点B及点O三个点。水平角测量不少于二个测回。三点测量完成后以O点为测站,后视B点检查角度∠BOA,若角度误差超出10秒,必须对三点重新定位,角度误差在规范围内时,则采用反方向把误差平差到各点,再移动各点位并固定,然后以O点为测站,后视B点或A点,然后施测控制点C点,D点,A、B、C、D点必须引测到不受施工影响,土质较为坚硬,便于保护和以后测量方便的地方。控制点作法一般采用不小于φ20,长度不小于750px的钢筋打入地面,四周用砼保护,外露长度约10-20mm,并刻画十字丝作为标志。
3.2.3轴线测设
本工程轴线测设主要是工程桩轴线测设。工程桩采用钻孔桩,施工前必须施测出主要的轴线,然后依照轴线测量出各承台的桩位。为了方便测量减少计算量,先按设计图纸各轴线间的尺寸把施工坐标转换为测量坐标。测量时以基线控制点为基点采用极坐标法分别测出纵横各轴线点,检查无误后引测到四周的龙门板上的小铁钉上,用红油漆作好标志并标明轴线编号。
3.2.4桩位的测放与复核
桩位的测放要根据己测放出的建筑物轴线,认真准确的在施工场地上测放出来,并用木桩或钢筋头固定,桩位测放后应进行认真复核,无误后请监理及业主进行复核,桩机就位后还要对桩位进行复核,无误后才能施工。
3.3工程施工放样
3.3.1全站仪放样使用说明
放样点:只知道图纸上坐标,而不知道现场位置,需要把坐标所对应的位置在现场标定出来的点就是放样点。
全站仪坐标表示跟图纸坐标对
应关系:N(北坐标) —X , E(东坐标)--Y , Z(天顶方向坐标)—标高。
测站点和后视点必须满足的条件:知道两个点的现场位置和坐标,两点之间必须相互看得见。
全站仪的两个最基本的功能:放样和数据采集。
放样:已知现场两个点的位置和坐标:把知道坐标而不知道现场位置的点在现场的位置标定出来的工作就是放样。
放样的具体操作步骤:
1.在测站点上安置仪器,对中、整平。
2.按电源键开机。屏幕显示垂直角过零。
3.动望远镜,屏幕显示V,HR,进入角度测量界面。
4.按S.O键,进入放样程序,屏幕提示:选择一个文件。
5.按F3选择跳过,屏幕进入坐标放样1/2菜单。
6.按F1选择输入测站点,屏幕显示测站点。
7.按F3选择坐标,屏幕进入测站点的N,E,Z坐标输入界面。
8.按F1输入,进入集体坐标输入状态,在输入位置显示----,再按数字键输入具体坐标。每输完一个坐标后按F4回车确认输入。重复此项操作依次输入N,E,Z的坐标值。当输入完Z数据并回车后,屏幕显示输入仪器高。
9.按F1输入,进入具体数据输入状态,在输入位置显示----,再按数字键输入具体仪高值。完成后按F4回车,仪器确认对点器所对坐标值,屏幕返回坐标放样1/2菜单。
10.按F2输入后视点,屏幕显示后视点界面。
11.按F3坐标,屏幕进入后视点的N,E坐标输入界面。
12.按F1输入,分别输入后视点的N,E坐标(方法同第8步),然后按F4回车,屏幕显示照准后视点。此时,松开水平和垂直制动螺旋,转动仪器,精确瞄准后视点。(当测站点仪器望远镜与后视点棱镜杆尖满足互相通视,尽可能照准后视点棱镜杆尖位置,使测量结果更精确。)
13.按F4是,仪器确认现场方位角,屏幕返回坐标放样1/2菜单。
14.按F3输入放样点,屏幕显示放样点。
15.按F3坐标,屏幕进入放样点的N,E,Z坐标输入界面。分别输入放样点的N,E,Z坐标(方法同第8步)。输入完毕后按F4回车,屏幕显示输入棱镜高度。
16.按F1输入棱镜高,完成后按F4回车,屏幕显示放样参数计算。
17.按F4继续,屏幕显示角度差调为零。
松开仪器水平制动螺旋调整水平读数直到dHR值为0。指挥跑棱镜杆者,把棱镜杆放置到望远镜十字丝竖线的方向上。
18.上下转动望远镜,知道瞄准棱镜中心,按F3距离,屏幕显示HD,dH,dZ,(HD为测站点到棱镜之间的水平距离,dH为棱镜到放样点间的水平距离
19.指挥跑棱镜者在望远镜十字丝竖线的方向上前后移动,直到dH为0,此时棱镜杆尖所在位置即为放样点。
20.按F4换点,屏幕返回14步,重复操作即可。
3.3.2定点放样
4月3日,地下室一层板面砼浇筑完成,待砼干固进行
轴线放样,利用全站仪放样四个点。
如下图示:轴线4个交点为1(23035.568 114665.594) 2(23046.354 114690.237)
3(23010.650 114676.499) 4(23021.436 114707.142)
1.准备工作
使用仪器为徕卡TS06,已经控制点为A (23022.463 114630.677)
B (22933.436 114735.974)
2.放样操作
a)在A点架设仪器,打开仪器(激光对中)对中整平,由一人在B点竖立棱镜用于定向。
b)进入操作界面,选择一个文件,选择放样功能,进入坐标放样,选择输入测站点,选择输入后视点,选择坐标,依次输入4个点坐标。
c)退回菜单,选择放样,输入后视点坐标。此时,松开水平和垂直制动螺旋,转动仪器,精确瞄准后视点,仪器确认现场方位角。
d)调节仪器水平制动螺旋读数直到dHR值为0。指挥跑棱镜杆者,跑到棱镜十字丝的竖线方向上,通过在A和1点连接线上前后移动,直到距离差为零时,棱镜杆尖所对的点即是放样点1的现场位置。按上述方法,放样点2,3,4.
e)为确保精度,每个点放样完后,再用全站仪复测一次。4个点放样完,到现场用卷尺拉出2点间的距离以确定是否出现偏差。
3.4建筑标高测量
1.标高控制点布置在施工现场塔吊上,用红油漆作出倒三角标志,并注明标高数据,作为以后层面标高引测依据。对于标高控制点,定期做复查,以免出现塔吊沉降带来的误差对建筑层面标高引起影响。
随着建筑上升,,用钢尺每升2层(10m内)为一尺段(并转换一次)分段来做控制各楼层所需标高。每次引测严格从标高控制点引出的原则,避免产生累计误差。
2.楼层上各点标高,采用S3水准仪按照引测出的标高进行测设。
3.4.1工程测量在主体结构施工阶段对工程质量的作用
在主体结构施工阶段,工程测量对于工程质量的影响主要有以下几个方面:墙柱平面放线、建筑物垂直度控制、主体标高控制、楼板、线条、构件的平整度控制等。其中墙柱平面放线的精确度,直接影响建筑物的总体垂直度,对墙柱钢筋绑扎、模板施工的质量产生严重的影响。所以每次混凝土施工完毕后,第一道工序就是测量放线。通过了测量放线不但能够为下一道工序提供依据,并且能及时发现上一道工序所遗留下来的问题,使得其他专业的施工人员及时处理已经发
生的质量问题,避免了问题的累积,最终导致质量事故。
在标高测量控制方面,能为模板施工提供准确的基准点,是模板施工平整度的保证。同时为混凝土施工提供标高控制线,保证砼后的混凝土平整度。精确的标高控制,是施工人员严格按图施工的前提。对于施工面积较大
的工程,如何保证模板施工的总体平整度、混凝土面的平整度,基本的前提就是测定一个准确、详细的标高控制系统面。
建筑物垂直度控制测量是主体施工中的一个重点,除了作好每层楼的垂直度观测,为专业质检人员及时检查、调整提供控制数据以外,还为施工人员提供更详细的竖向控制线。由于垂直度控制的好坏是直接反映施工质量的最重要的因素之一(特别在中高层建筑的施工中)。垂直度偏差过大,必须通过装饰阶段的抹灰等措施来弥补。除了所带来的经济损失不说,还会埋下一个隐患:抹灰的厚度过大,容易造成墙面空鼓,从引发外墙渗漏等
质量通病,更严重的情况会脱落,导致高空坠物的危险。
第四章工程测量的发展展望
展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展:
1. 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强;
2. 在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
3. 工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理 ;
4. 多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。
5. GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。
6. 大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。
7. 数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。
综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从1维、2维到3维、4维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将 直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。
结语
在工地上实习的时候,对于测量在房屋建筑中的应用,有了具体的了解,于是有了写这篇论文的想法。测量学的现代化
、自动化、数字化发展方向已确定,接下来的几十年不会变,这是确定的。我需要去做的是学会使用当代先进的科学仪器更轻便地服务于各类工程测量,满足工程对测量精度的高要求。遗憾的是由于其设备的机器昂贵以及相关的软硬件设备不完备如软件。工程测量技术方法与手段的更新换代,积极推动新技术的推广与应用,充分利用GPS技术、GIS技术、数字化测绘技术、摄影测量技术、RS技术、“3S”集成技术及地面测量先进技术设备,把传统的手工测量向电子化、数字化、自动化方向发展;同时加强相关学科的研究,不断拓宽工程测量服务新领域,开创工程测量发展新局面,为推动我国工程测量科技进步而努力奋斗。
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[5]张正禄.工程测量学[M].武昌:武汉大学出版社,2005.
[6]刘学,张弘.工程测量[M] .海南:海南出版社,2007.
[7]卢正主编.建筑工程测量[M] .北京:化工出版社,2004
[8]吴来瑞,邓学才.建筑施工测量手册[M] .北京:中国建筑工业出版社,2005
致谢
转眼四年就要毕业了,感谢在学校学习四年教导我的老师们。测绘这一行业,虽然辛苦点,但毕业后找工作却是很受欢迎,这里也感谢学院给了我们那么多实习机会。论文写完,很感谢刘老师,我在外实习,她百忙之中帮我着想论文的事,最后还帮我修改指点,在此表示深深的谢意。
范文八:工程测量论文1
上海城市管理职业技术学院
毕业论文
标题浅谈工程测量在建筑施工中的应用
学院土木工程与轨道交通学院
专业建筑工程技术
班级 08建工(3)
姓名何国思
指导教师沈锐
2011年 5 月 31 日
摘要
浅谈工程测量在施工中的运用论文写作思路为:力争从测量专业
角度尽量全面的认知工程测量学在建筑工程中的运用。在文章的第
一、二部分,叙述了工程测量学的现代定义,引用的是苏黎世高等
工业大学马西斯教授的定义,定义是这样说的“一切不属于地球
测量,不属于国家地图集的陆地测量,和不属于法定测量的应用
测量都属于工程测量”;测量仪器在工程测量中的运用越显其重
要与优势,故本文也做了些许介绍,展示了当今都有哪些测量仪
器,至于工程是否运用不做考虑。论文的第三部分阐述了工程测
量对于建筑工程中三要素之一的质量的意义,我想作为测量人员
只有明白测量工作是如何影响着工程质量,及产生的经济性、安
全性意义时,才能做到工作时的认识态度的改变。在文章的第四
部分引用一个实际案例去感知当下建筑工程中工程测量的运用情况。
关键字:
工程测量现代定义、测量仪器、工程测量与质量、当下运用
目录
一、工程测量学的发展沿革222222222222222222222222222222(1)
(一)、工程测量的现代定义2222222222222222222222222222222(1)
(二)、先进的地面、空间测量仪器在工程测量中的运用222222(1)
二、工程测量的对于工程质量的作用22222222222222222222222(2)
(一)、在建筑定位及基础施工阶段对工程质量的作用2222222222(2)
(二)、在主体结构施工阶段对工程质量的作用222222222222222(3)
(三)、在装饰装修施工阶段对工程质量的作用222222222222222(3)
(四)、工程施工及运营期间的变形观测对工程质量的意义2222(4)
(五)、工程测量对防治质量通病的积极意义222222222222222(4)
三、案例引用介绍222222222222222222222222222222222222222(4)
(一)、工程概况222222222222222222222222222222222222222(4)
(二)、工程定位测量2222222222222222222222222222222222(5)
(三)、基础施工测量222222222222222222222222222222222222(7)
(四)、建筑的轴线投测2222222222222222222222222222222222(7)
(五)、建筑的高程测量22222222222222222222222222222222(8)
四、工程测量学在今后发展的前进方向222222222222222222222(9)
五、结束语2222222222222222222222222222222222222222222222(10)
浅谈工程测量在建筑施工中的应用
一、工程测量的发展沿革
(一)、工程测量的现代定义
当代人对工程测量学的定义是:工程测量技术指在工程建设的勘测设计、
施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。
传统工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门,
其基本内容有测图和放样两部分。现代工程测量己经远远突破了仅仅为工
程建设服务的概念,它不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定,而
且包括对测量结果的分析,甚至对物体发展变化的趋势预报。苏黎世高等
工业大学马西斯教授指出:“一切不属于地球测量,不属于国家地图集的
陆地测量,和不属于法定测量的应用测量都属于工程测量”。我国近代以
来工程测量可追溯至 1932年,同济大学工学院高等测量系正式成立,成为当
时国立大学中惟一的测量系,并成为我国民用测绘高等教育事业的发祥地。随着
传统测绘技术向数字化测绘技术转化,我国工程测量的发展可以概括为“四
化”和“十六字”,所谓“四化”是:工程测量内外业作业的一体化,数
据获取及其处理的自动化,测量过程控制和系统行为的智能化,测量成果
和产品的数字化。“十六字”是:连续、动态、遥测、实时、精确、可靠、
快速、简便。
(二)、先进的地面、空间测量仪器在工程测量中的应用
20 世纪 80 年代以来出现许多先进的地面测量仪器,为工程测量提供
了先进的技术工具和手段,如:光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、
全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等,为工程
测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件,改变了传统
1
的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。三角网已被三边网、边角网、测距导线网所替代;光电测距三角高程测量代替
三、四等水准测量;具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样
测量;无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作;
电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器;精密测距仪的应用代替了传统
的基线丈量。GPS是美国从20世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200
亿美元,于1994年全面建成,具有海、陆、空进行全方位实施三维导航与定
位能力的新一代卫星导航与定位系统。随着GPS定位技术的不断改进,软、
硬件的不断完善,长期使用的测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技
术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的高速度、高精度、费用省、操作简
单的GPS技术代替。GIS 是一个基于数据库管理系统( DBMS )的分析和
管理空间对象的信息系统,以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与
其它信息系统的根本区别由于信息技术的发展,数字时代的来临,理论上
来说,GIS可以运用于现阶段任何行业。 从技术和应用的角度, GIS 是
解决空间问题的工具、方法和技术; RTK(Real - time kinematic)实时动
态差分法。这是一种新的常用的GPS测量方法,以前的静态、快速静态、动态测
量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘
米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,是GPS应用的
重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极
大地提高了外业作业效率。
二、工程测量对于工程质量的作用
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(一)、工程测量在建筑定位及基础施工阶段对工程质量的作用
在工程开始施工前,首先通过测量把施工图纸上的建筑物在实地进行放样定位以及测定控制高程,为下一步的施工提供基准。这一步工作非常重要,测量精度要求非常高,关系整个工程质量的成败。假如在这一环节里面出现了差错,那将会造成重大质量事故,带来的经济损失是无法估量。在施工行业里也发生过类似工程质量事故:图纸上建筑物的正北方向变成了正南方向,事故的处理结果是:把已经建好的房子重新砸掉,再从零开始。可见建筑物的定位测量是多么的重要。
在基础施工阶段,基础桩位的施工更加需要准确的工程测量技术保证。根据施工规范的要求,承台的桩位的允许偏差值很小。一旦桩位偏差超过规范要求,将会引起原承台设计的变化,从而增加了工程成本。严重的桩位偏差将会导致桩位作废,需要重新补桩等处理措施,一方面影响了施工的进度,另一方面,改变了原来的受力计算,对建筑物埋下了质量的隐患。
在土方开挖及底板基础施工过程中,由于设计要求,底板、承台、底梁的土方开挖是要尽量避免挠动工作面以下的土层,因此周密、细致的测量工作能控制土方开挖的深度及部位,避免超挖及乱挖。从而能保证垫层及砖胎膜的施工质量,对与采用外防水的工程意义尤为重大。另外垫层及桩头标高控制测量的精度,是保证底板钢筋绑扎是否超高,底板混凝土施工平整度的最有效措施。
工程测量在基础施工阶段的另外一个重点是基础墙柱钢筋的定位放线,在这一个环节里面,容不得有半点差错。否则将导致严重的质量事故发生。对于结构复杂,面积较大的工程,只有周密、细致的进行测量放线方能保证墙柱插筋质量,避免偏位、移位等情况的发生。
(二)、工程测量在主体结构施工阶段对工程质量的作用
在主体结构施工阶段,工程测量对于工程质量的影响主要有以下几个方面:墙柱平面放线、建筑物垂直度控制、主体标高控制、楼板、线条、构件的平整度控制等。其中墙柱平面放线的精确度,直接影响建筑物的总体垂直度,对墙柱钢筋绑扎、模板施工的质量产生严重的影响。所以每次混凝土施工完毕后,第一道工序就是测量放线。通过了测量放线不但能够为下一道工序提供依据,并且能及时发现上一道工序所遗留下来的问题,使得其他专业的施工人员及时处理已经发
3
生的质量问题,避免了问题的累积,最终导致质量事故。
在标高测量控制方面,能为模板施工提供准确的基准点,是模板施工平整度的保证。同时为混凝土施工提供标高控制线,保证砼后的混凝土平整度。精确的标高控制,是施工人员严格按图施工的前提。对于施工面积较大的工程,如何保证模板施工的总体平整度、混凝土面的平整度,基本的前提就是测定一个准确、详细的标高控制系统面。
建筑物垂直度控制测量是主体施工中的一个重点,除了作好每层楼的垂直度观测,为专业质检人员及时检查、调整提供控制数据以外,还为施工人员提供更详细的竖向控制线。由于垂直度控制的好坏是直接反映施工质量的最重要的因素之一(特别在中高层建筑的施工中)。垂直度偏差过大,必须通过装饰阶段的抹灰等措施来弥补。除了所带来的经济损失不说,还会埋下一个隐患:抹灰的厚度过大,容易造成墙面空鼓,从引发外墙渗漏等
质量通病,更严重的情况会脱落,导致高空坠物的危险。
(三)、工程测量在装饰装修施工阶段对工程质量的作用
建筑物经过装饰装修阶段将成为成品或半成品交付业主使用,前期主体所遗留的质量缺陷问题必须通过这一阶段进行整改、处理、隐蔽。所以这个阶段的测量工作的精度、质量直接影响到该工程的总体质量。测量工作的主要内容是:室内外地面标高控制;外墙装饰垂直度控制;局部构件、线条的施工放线,内墙装饰平整度、垂直度测量等工作。其中室内外地面标高控制线是保证建筑装修地面整体平整度的重要依据;砖砌体平面放线是必不可少的工作,是按图施工的前提条件。外墙装饰垂直控制线的测量精度很大情度上决定外墙的整体装修质量,是外墙抹会、墙面砖、幕墙施工等工作的基本依据。
(四)、工程施工及运营期间的变形观测对工程质量的意义
建筑物的沉降观测在施工过程中有着重大的意义。通过观测取得的第一手资料,可以监测建筑物的状态变化和工作情况,在发生不正常现象时,及时分析理由,采取措施,防止重大质量事故的发生。变形观测具体包括:基础边坡的位移观测;建筑物主体的沉降观测;高层建筑物的水平位移观测等。准确的观测成果为施工期间的工程质量、人民财产安全提供了最有效的保证。特别是在深基坑施
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工、填海区、地质断层构造带的施工工程显得尤为重要。而由于建筑物沉降、位移引起的边坡及道路坍塌、楼房及桥梁倒塌等安全质量事故屡见报端。因此我们必须努力作好建筑物的变形观测,确保工程的施工质量。工程测量与安全事故常常有关联的,具体不做阐述。
(五)、工程测量对防治质量通病的积极意义
常见的质量通病不外乎钢筋、模板、混凝土等方面的问题,与测量放线有关的分别如下:钢筋偏位、模板平整度、墙柱垂直度、混凝土表面平整度、楼地面平整度、外墙门窗工程垂直度等。要预防上述通病的发生,除了施工人员的主观原因之外,必须为施工人员提供准确的、周到的、详细的测量控制水平线、平面控制线、垂直控制线等。如果测量工作方面出了问题,势必会引起施工质量问题的发生。我们在施工中只要把测量工作做好,对防治质量通病就起到非常积极的作用。
另一方面,精确、详细的测量成果为专业质量检查人员提供参考和依据,通过现场的检查和整改,能把很多质量问题“扼杀在摇篮之中”,由被动变为主动,由消极转变为积极,对防治质量通病有着非常重要的意义。
三、案例引用介绍
(一)、工程概况
嘉里静安综合发展项目(南区)地处静安区高档商业区,为铜仁路以西、延安西路以北、常德路以东、安义路以南围绕地块,工程占地面积约28850平方米,建造面积276719平方米,包括1幢58层塔楼,1幢7层会展中心,及1幢2层娱乐中心。塔楼高度高达260米,立面在5层、21层夹层及31层经过3次收缩。
(二)、工程定位测量
1、测设施工方格网如图
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2、测设主轴线控制桩
本工程引测轴线采用的是轴线控制桩。龙门桩不适用于本工程,固弃之不用。高程建筑一般施工方格网控制线的测距精度不低于L/10000,测角精度不低于±10”,本工程要求,测角中误差不大于±5”测距边长误差不大于±10mm.
(三)、基础施工测量
1、测设基坑开挖边线
根据已有的建筑物轴线控制桩确定角桩以及建筑物的外围边线,考虑基础施工所需的宽度,测设出了基坑的开挖边线并撒出灰线的。
2、基坑开挖时的测量工作
基坑深度为26.8m,开挖过程中,1)、使用全站仪将门口门墩±0.000点引测到基坑底,2)、使用水准仪控制开挖深度。
3、基础放线及标高控制
(1)基础放线
基础为桩与箱形的复合基础。基坑开挖完后,先做了各条轴线和桩孔的定位线;之后测设箱形基础的各条边界线、梁轴线。
测设时,为了通视和量距方便,有时测设轴线的平行线,同时在现场标注清楚,以免错用。同时考虑到了建筑轴线与桩、梁、柱、墙的中线不重合的情况,测设时特别注意到了这点。
(2)标高控制 基础轴线测设完成后,使用了全站仪将地面经过监理及业主确认的嘉里公寓门口门墩子上的±0.00点引测到了坑底,在浇筑砼垫层的时候用水准仪抄平。水平控制桩在基坑边缘设置了一个。
(四)建筑的轴线投测
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本工程采用天顶法(即垂准仪法)来保证各层放线和结构垂直度的控制。楼层施工时在控制点以上同一铅垂线方向每层留3003300mm洞口,作为以后垂直轴线投测观察孔。
操作过程,仪器置中并调平,同时在测站天顶上方放置一块十字划分板,分划板位置放在洞口上,然后将仪器望远镜调焦到目标分划板,十字丝成像清晰,这是用对讲机通知上方把目标分划板十字丝先移到与仪器十字丝重合,然后转动仪器照准架180°,看目标十字分划板是否与仪器中十字丝重合,纵横线取1/2差值。重复上述操作数次,直至完全重合为止,投测完毕。
随着楼层不断上升,“天顶法”操作可能会遇到一定难度,以及考虑到仪器最佳精度范围,因此考虑在16层(标高为+68.300),32层(标高+142.300)各转换了一次控制点。复测需要的考虑。
(五)建筑的高程测量
1、标高控制点布置在LS-T-S电梯井的内墙面上,用红油漆做出倒三角标志,
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并标明高程数据,作为以后层面高程引测依据。随着标高不断上升,用钢尺每升 5层(30m内)为一尺段(并转换一次)分段来做控制各楼层所需标高。每次引测严格从标高控制点引出的原则,避免产生累计误差。每层复测需要的考虑。三、四点90度复核。
2、楼层上各点标高,采用S3水准仪按照引测出的标高进行测设。
(六)沉降控制
由于本工程地上结构要与北区塔楼联通,故沉降监控在施工过程中至关重要。
1、沉降观测基准点为业主及监理确认的嘉里公寓门口±0.00点。
2、在核心筒外围框架结构出±0.000以前,核心筒结构的四角各布置一个沉降观测点,将沉降观测点布置在底层角柱上;在框架结构出±0.000以后,在每根巨型柱上布置一个沉降观测点。
3、观测点设置稳固、位置醒目、合理、便于观测。观测点的做法要求为:在柱子的外侧预埋100mm3100mm310mm钢板,钢板的底标高为+0.500,并在钢板上焊接沉降观测头子。实际只是做了红漆三角,这是不应该的。
4、观测要求:前后视距差≤2m,视距累计差≤3m,视距最大长度≤30m。观测过程满足要求
5、精度要求:沉降观测点相对后视点高差的测定容差为±1mm,沉降观测点、测定高程误差≤±1mm。测量下来的结果满足要求。
6、施工期间,每增加1层观测一次沉降,结构封顶后1个月观测一次。建筑物有良好的稳定情况。沉降观测的记录,记录时有注明观测时的气象情况和荷载变化情况。
四、工程测量学在今后发展的前进方向
展望未来,工程测量学在以下方面将得到显著发展:
测量机器人、三维激光扫瞄仪将与GPS、GIS技术集成,成为快速获取被测物体信息的重要仪器。多传感器集成系统及混合测量系统的应用范围将进一步扩大,可望在大区域范围内进行无控制网的各种测量工作,对影象、图形的处理能力将进一步增强。
在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护方面的各种问题。
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工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。
大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个热点。数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容
五、结束语
论文写作到了最后,结果是测量学的现代化、自动化、数字化发展方向已确定,接下来的几十年不会变,这是确定的。我需要去做的是学会使用当代先进的科学仪器更轻便地服务于各类工程测量,满足工程对测量精度的高要求。遗憾的是由于其设备的机器昂贵以及相关的软硬件设备不完备如软件。或许我会是使用和完善相关软硬件其中的一员。嘻嘻,这算是个美好愿望吧。我本是一名学习建筑工程技术专业,却从事了工程测量工作,带着边工作边学习的思路,开始了我的毕业论文写作。我希望通过此次的论文写作能够收获一个成果:第一、认识、了解工程测量学概况;第二、工程测量在建筑施工中的应用;三、工程测量学在今后发展的前进方向;第四、让一个非专业的测量人员很快上手测量工种任务。现在的结果,我想是不言而喻吧。感谢沈老师的全程审阅、指导;感谢答辩老师的耐心地提问、帮忙、还要感谢的人实在很多,不能忘的是辅导员刘臻了??
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参考文献
【1】 刘学、张弘主编《工程测量》,海南出版社,2007年8月第一版
【2】 卢正主编《建筑工程测量》,化工出版社
【3】 吴来瑞、邓学才主编《建筑施工测量手册》,中国建筑工业出版社
【4】 顾孝烈主编《测量学实验》,同济大学出版社
【5】 河北农业大学主编《测量学》,中国农业出版社
【6】 李青主编《工程测量学》,测绘出版社
【7】 周忠木、易杰军主编《GPS测量原理与应用》北京测绘出版社
【8】 北京博飞仪器股份有限公司《BTS-800系列全站仪使用说明书》
范文九:测量工程论文
X X矿业
工程测量
论文
姓
专
部
日名:业:门:期:
摘要
浅谈工程测量在施工中的应用:力争从工程测量专业角度尽量全面的认知工程测量学在基建工程中的运用。在文章的第一部分,叙述了工程测量学的现代定义。引用的是苏黎世高等工业大学马西斯教授的定义----“一切不属于地球测量,不属于国家地图集的陆地测量,和不属于法定测量的应用测量都属于工程测量”。测量仪器在工程测量中的运用越显其重要与优势,在文章的第二部分进行简单的介绍,展示了现在主流的测量仪器。论文的第三部分阐述了工程测量在矿山的应用。第四部分简单介绍了工程测量的重要性和未来的发展。作为测量人员一定要明白测量工作对工程质量重大影响,对经济和安全性的重大影响。
关键字:
工程测量、测量仪器、重要性
目录
第1章 绪论 .......................................... 4
第2章 测量仪器的简介 ................................ 4
第3章 工程测量在矿山的应用 ........................... 6
3.1 矿山测量的概述 ................................. 6
3.2 矿山测量的内容 ................................. 6
第4章 工程测量的重要性 ............................... 7
第5章 工程测量的发展 ................................. 8
第6章 总结 ........................................... 9
参考文献: ..................................... 10
第1章 绪论
工程测量技术指在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。
传统工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门,其基本内容有测图和放样两部分。现代工程测量己经远远突破了仅仅为工程建设服务的概念,它不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定,而且包括对测量结果的分析,甚至对物体发展变化的趋势预报。苏黎世高等工业大学马西斯教授指出:“一切不属于地球测量,不属于国家地图集的陆地测量,和不属于法定测量的应用测量都属于工程测量”。随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,我国工程测量的发展可以概括为“四化”和“十六字”,所谓“四化”是:工程测量内外业作业的一体化,数据获取及其处理的自动化,测量过程控制和系统行为的智能化,测量成果和产品的数字化。“十六字”是:连续、动态、遥测、实时、精确、可靠、快速、简便。
第2章 测量仪器的简介
20 世纪 80 年代以来出现许多先进的地面测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段,如:光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等,为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件,改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。三角网已被三边网、边角网、测距导线网所替代。
光电测距三角高程测量代替三、四等水准测量。具有自动跟踪和
连续显示功能的测距仪用于施工放样测量。无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作。电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器;精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。GPS是美国从20世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有海、陆、空进行全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。随着GPS定位技术的不断改进,软、硬件的不断完善,长期使用的测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的高速度、高精度、费用省、操作简单的GPS技术代替。GIS 是一个基于数据库管理系统( DBMS )的分析和管理空间对象的信息系统,以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别由于信息技术的发展,数字时代的来临,理论上来说,GIS可以运用于现阶段任何行业。从技术和应用的角度, GIS 是解决空间问题的工具、方法和技术; RTK(Real - time kinematic)实时动态差分法。这是一种新的常用的GPS测量方法,以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,是GPS应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。
第3章 工程测量在矿山的应用
3.1 矿山测量的概述
矿山测量为地质勘探、矿山设计、矿山建设、运营以及矿山报废等各阶段所进行的测量工作的总称。矿山测量,在矿山建设和采矿过程中,为矿山的规划设计、勘探建设、生产和运营管理以及矿山报废等进行的测绘工作。
3.2 矿山测量的内容
矿山测量主要包括:建立矿区地面控制网、矿区地形图的测绘、矿山施工测量、地表移动沉降观测和矿体几何图绘制等。其中,矿山施工测量是矿山建设和开采过程中为各种工程的施工所进行的测量工作,即地面上的土建工程测量、井下控制测量和施工测量、竖井定向测量和竖井导人高程测量、竖井贯通测量。在施工建造过程中和运营管理阶段,还需定期进行岩层与地表移动沉降观测、巷道及井身各部位及其相关建筑物及辅助建筑物的沉降观测和位移观测,以及为矿区的复耕进行测量服务等。
矿山包括煤矿、金属矿、非金属矿、建材矿和化学矿等等。矿山测量是矿山建设时期和生产时期的重要一环。由于矿山测量工作涉及地面和井下,不但要为矿山生产建设服务,也要为安全生产提供信息,以供领导对安全生产做出决策。矿山测量的任何疏忽或粗率都会影响生产或有可能导致严重事故发生。因此,矿山测量在矿山开采中的责
任与作用都是很大的。
它的主要任务是:
(1)建立矿区地面控制网和测绘1:500~1:5000的地形图和矿图;
(2)进行矿区地面与井下各种工程的施工测量和竣工验收测量;
(3)测绘和编制各种采掘工程图及矿体几何图;
(4)进行岩层与地表移动的观测及研究;为留设保护矿柱和安全开采提供资料;
(5)参加采矿计划的编制,并对资源利用及生产情况进行检查和监督。
此外,在矿山开采阶段还有许多复杂的技术问题需要矿山测量来解决。如主巷道的定向与测量,掘进时中、腰线的给定,井下巷道贯通,弯道设臵、竖井联测、斜洞布设,井下场地开拓,回采定水平,矿量计算,井上下对照等等,处处都离不测绘。比如巷道贯通如果不经过精确测量,就不能随意开挖,否则将造成大量巷道作废,不仅浪费大,而且影响生产甚至会发生事故。
第4章
工程测量的重要性
在丁程设计中提供图纸资料、明确占地范围了解周边工程、了解占地范围内有无城市地下管线、是否对勘探和机械设施造成影响,如果没有工程测量带来的各种比例尺地形图及管线探测图,工程设计就
成了无米之炊。
在施工过程中,工程的第一步就是建筑物、构筑物的实地定位放样,因为建筑物在什么地方摆放,不可能随随便便找个地方,根据建筑物的用途、工艺流程或对于同一建筑物的各个不同部分,其精度要求是不一致的,而且往往相差非常悬殊,此时应正确制定工程建筑物定位的精度要求,如果定得过宽,就可能造成质量事故,反之若定得过严,则给放样工作带来不少困难,从而增加放样的工作量,延长放样时间,也就无法满足现代化高速度施工的需要。
因此工程测量工作前,制定必要的合理的精度,是关系到该工程建设中周期长短的一项重要的工作。
在基础施工完毕后,进行竣工线的投测,接下来设备安装需连续对设备的平整度、标高进行跟踪测量,以确保设备的工艺流程完好,保证设备联动达到设计要求。
最后的竣工测量是规划管理竣工验收的一项重要程序,竣工测量形成的成果报告是规划竣工验收审核的重要依据。
由以上可以看出,工程测量是贯通整个工程建设的前后,而且在工程的基建到完工的所有阶段都离不开工程测量,工程测量为所有工程建设的各阶段服务,保证工程质量的重要手段。
第5章
工程测量的发展
在人类活动中,工程测量是无处不在、无时不用,只要有建设就必然存在工程测量,因而其发展和应用的前景是广阔的。
测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强。
在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。
GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。
大型产品质量检验与监控的数据与定位要求越来越高,将促使三维业测量技术的进一步发展。工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量。
第6章
总结
未来的工程测量学向现代化、自动化、数字化发展方向是毋庸臵疑的。它的发展促使了一个个伟大的工程的完美竣工,也为社会的发展,经济的增长贡献了伟大的力量。
参考文献:
1)《工程测量规范》,GB50026-93。
2)《矿山测量学》,张国良,中国矿业大学出版社。
3)《矿山测量原理》,李璐雷,北京大学出版。
范文十:工程测量论文
我国工程测量技术的发展现状与展望
摘要:改革开放以来,大规模的经济建设和国防建设的发展,城市化建设进程的加快,各种高、大、重、深、特的工程建设不断增多,这些都向工程测量提出了新的任务和更高的要求,有力地推动了工程测量科学和技术的迅速发展。本文就我国工程测量技术的发展现状进行了分析,并对其发展趋势进行了展望。
关键词:工程测量;发展现状;展望
1 引言
工程测量有着悠久的历史,是一门既古老又年轻的应用科学和技术,它的研究和服务范围贯穿在现代工程建设和国防建设的规划和运营的整个过程中。
近20年来,随着测绘科技的飞速发展,工程测量的技术面貌发生了深刻的变化,并取得很大的成就。主要原因有:一是科学技术的新成就,尤其微电子技术、激光技术、计算机技术、网络和通信技术等的发展与应用,以及测绘科技本身的进步,为工程测量技术提供了新的方法和手段。二是改革开放以来,城市建设不断扩大,各种大型建筑物和构筑物的建设工程、特种精密建设工程等的不断增多,对工程测量不断提出更新更艰巨的要求,有力的推动和促进了工程测量事业的进步和发展。[1][2][9]
随着传统测绘技术向数字化测绘技术的转化,我国工程测量技术的发展趋势和方向是:测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化[3],测量数据管理的科学化、标准化、规格化,测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。 2 定义
工程测量通常是指在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术总称。工程测量是测绘科学与技术在国民经济和国防建设中的直接应用,是综合性的应用测绘科学与技术。[4]
传统工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门,其基本内容有测图和放样两部分。现代工程测量不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定,而且包括对测量结果的分析,甚至对物体发展变化的趋势预报。
随着传统测绘技术向数字化测绘技术的转化,我国工程测量的发展可以概括为“四化”和“十六字”,所谓“四化”是:工程测量内外业作业的一体化,数据获取及其处理的自动化,测量过程控制和系统行为的智能化,测量成果和产品的数字化。“十六字”是:连续、动态、遥测、实时、精确、可靠、快速、简便。[2][5][6]
3 我国工程测量技术的现状
3.1 先进的测量仪器在工程测量中的广泛应用
20世纪80年代以来出现许多先进的地面测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段,如:光电测距仪、电子经纬仪、全站仪等,为工程测量向现代化、自动化、数字化、一体化方向发展创造了有利的条件,改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。
三边网、边角网、测距导线网代替了三角网;光电测距三角高程测量代替了三、四等水准测量;精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量;具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量;无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作。[2][4]
3.2 GPS定位技术在工程测量中的应用
全球定位系统( Global Positioning System,GPS)是美国海陆空三军联合研制的全球性、全天候和实时性导航、定位和定时系统。该系统从1973年12月开始研制,20世纪80年代试运行,90年代成熟。GPS由空间部分(GPS卫星)、地面监控部分和用户接收机三个部分组成。[1][10]
GPS具有全天候全球性覆盖、高精度、多用途、定位速度快、自动化程度高、抗干扰性能好、保密性强和经济效益高等特点。它可以解决传统方法定位精度低、复位难、工作量大的问题。长期使用的测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被一次性确定三维坐标的高速度、高精度、费用省、操作简单的GPS技术代替。
3.3 数字化测图技术在工程测量中的应用
大比例尺地形图和工程图的测绘,是城市与工程测量的重要内容和内容。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动相结合的艰苦的野外工作,同时大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,质量控制难,难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。
随着电子经纬仪和全站仪的应用,把野外数据采集的先进设备与计算机、数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。[3][7]
3.4 摄影测量技术在工程测量中的应用
摄影测量技术已越来越广泛的在城市和工程测绘领域中得以应用,由于高质量、高精度的摄影测量仪器的研制生产,结合计算机技术的应用,使摄影测
量能够提供完全的、实时的三维空间信息。不仅不需要接触物体,而且减少了外业工作量,具有速度快、精度高、成果品种多等优点。
摄影测量产品将从线划图、影像图向数字化系列的4D(DEM—数字高程模型,DLG—数字线划图,DOM—数字正射影像图,DRG—数字栅格图)产品转化,为建立各类专业信息和基础地理信息系统提供可靠的数据保障。[8]
4 工程测量的发展展望
在人类活动中,工程测量是无处不在、无时不用的,只要有建设就必然存在工程测量,因而其发展和应用的前景是十分广阔的。展望未来,中国的工程测量技术发展趋势,将呈现出高(高水平)、大(规模大)、新(新技术、新设备、新工艺)、精(高精度、达纳米级)、微(显微计算机和图像处理)的发展趋势,其特点是:测量方案追求科学化、合理化;数据传输与应用呈现网络化、多样化、社会化。其具体体现有:
(1)地面测量的仪器和方法向自动化、数字化方向不断发展和完善,测量机器人将作为传感集成系统,在人工智能方面将得到进一步发展。
(2)大型复杂结构建筑、设备的三维测量,几何重构及质量控制,以及由于现代工业生产对自动化流程,生产过程控制,产品质量检验和监控的数据与定位要求越来越高,将促进三维工业测量技术的进一步发展,并将成为工程测量发展的一大特点,并得以广泛应用,前景广阔。[7][10]
(3)在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建筑中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。[9]
5 总结
工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它始终与同时代测绘科学技术和工程建设的发展相同步。随着军事斗争形势的日益严峻以及在载人航天工程、绕月探测工程等重大科学工程的促动下,国防建设和国民经济建设的发展越来越快,对新技术的需求越来越多,对工程测量也提出了更高的要求,我们要大力促进工程测量的技术方法与手段的更新换代,积极推动新技术的推广和应用,把传统的手工测量向电子化、数字化、自动化方向发展;同时加强相关学科的研究,不断拓宽工程测量服务新领域,开创工程测量发展新局面,为推动我国工程测量科技进步而努力奋斗
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