工程测量测绘论文范文

时间:2023-03-08 06:11:34

工程测量测绘论文

工程测量测绘论文范文第1篇

【关键词】GPS定位技术工程测量加护分析数字化 摄影测量

中图分类号: P228.4 文献标识码: A 文章编号:

一.引言。

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。

二.工程测量实施的阶段性分析。

1.规划设计阶段。

主要是提供大比例尺地形图。采用的方法主要有地面人工测图和摄影测量成图两类。

(1). 地面人工测图。是根据由总体到局部的原则,先在测区内建立平面和高程控制网点(见工程控制测量),然后根据控制点测绘地物、地貌。近年来,随着电子速测仪和机助制图系统的发展,可以应用多功能整体式或组合式的电子速测系统取得地物和地貌特征点的三维坐标数据,输入制图系统自动成图。

(2). 摄影测量成图。是对地面进行摄影,对像片加以判读、量测和处理,以获得所需资料。最先应用的是地面摄影测量,即在地面上用摄影经纬仪摄取测区的像片,据以成图。后来发展为航空摄影测量,它已成为目前测绘地形图的最主要、最有效方法。

近年来,随着摄影器材和测图仪器的改进,除了模拟测图方式以外,发展了解析测图方式,即利用立体坐标量测仪对像片量测进行解析处理,获得地形的数据资料。解析测图仪除了与一般模拟立体测图仪一样测图外,还可进行区域网点加密和数字化测图,获得数字地图。地面形态的数字表达称为“数字地面模型”,它可用来解决工程设计中绘制断面图、计算土石方量等问题。

2.施工阶段工程测量工作。

主要是按照设计和施工的要求,先建立施工控制网点,然后根据控制网点,在实地上以适当的精度放样出建筑物与生产设备各部分的位置,作为施工和安装的依据。放样工作包括平面位置放样和高程放样。平面位置放样通常采用极坐标法、直角坐标法以及交会法等。高程放样通常是根据高程控制网点用水准测量方法进行。近年来,已在施工测量中应用了激光测量仪器,例如:激光准直仪、激光垂线仪、激光平面仪、激光经纬仪、激光水准仪等(见工程测量仪器)。这不仅提高了测量的精度和速度,而且有助于实现自动化。

3. 经营管理阶段的工程测量工作。

主要是为了监视工程建筑物的现状,保证安全运营所进行的建(构)筑物变形观测。包括垂直位移(沉降)、水平位移、倾斜、挠曲,以及风振、日照等变形观测项目,其特点是要求建立较高精度的变形观测控制网和稳固的基准点。对于观测的精度要求与所采用的方法,因各项工程的要求不同,差异较大。野外观测工作完成以后,经过平差计算和初步整理,应用统计检验的方法来分析变形观测成果的可靠性,应用回归分析的方法探讨变形的规律性。垂直位移(沉降)观测,通常采用精密水准测量方法。使用液体静力水准测量法,可将液面的高程变化转换成电感输出,有利于实现观测自动化。建筑物的水平位移观测,由于它本身受力条件的不同,位移的方向不同,观测方法也就不同。对于任意方向的位移观测,常采用角度前方交会法,对于发生在某一特定方向的位移观测常采用基准线法。基准面的建立,可应用经纬仪的视线、拉紧的钢丝或者激光束。观测点相对于基准面的偏离值,可以用人工观测,也可以利用光电传感技术,实现自动化。建筑物的位移、倾斜、挠曲和瞬时变形观测,除了采用大地测量方法外,也可以应用近景摄影测量技术。

三.工程测量技术的现状。

1. 地面测量仪器。

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。

2.GPS定位技术。

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。

在我国 G P S 定位技术的应用已深入各个领域,国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地应用 G P S 技术,在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、山体滑坡、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用 G P S 技术。随着D G P S 差分定位技术和 R T K 实时差分定位系统的发展和美国 A S 技术的解除,单点定位精度不断提高,G P S 技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景。

3. 数字化测绘技术。

数字化测绘技术在测绘工程领域得以广泛应用,使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。大比例尺地形图和工程图的测绘,历来就是城市与工程测量的重要内容和任务。

常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,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、全站仪的应用和 GEOMAP 系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及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。

4. 摄影测量技术。

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,结合计算机技术中的应用,使得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,具有测量高效、高精度,成果品种繁多等特点。在城市和工程大比例尺地形测绘、地籍测绘、公路、铁路以及长距离通讯和电力选线、描述被测物体状态、建筑物变形监测、文物保护和医学上异物定位中都起到了一般测量难以起到的作用,具有广泛的应用前景。由于全数字摄影测量工作站的出现,为摄影测量技术应用提供了新的技术手段和方法,该技术已在一些大中城市和大型工程勘察单位得以引进和应用。

六.结束语

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。

参考文献:

[1] 严召进 工程测量技术分析与探讨. [期刊论文] 《中国新技术新产品》 -2010年2期

[2] 王丽君 GPS RTK测量关键技术分析及在辽阳某工业区测量案例研究 [期刊论文] 《科技资讯》 -2011年6期

[3] 涂兴德. 土坝工程施工测量技术分析 [期刊论文] 《科技与生活》 -2010年16期

[4] 颜学华 张怀兴 王本奎 全站仪测量技术分析及应用 [期刊论文] 《科技与企业》 -2012年21期

[5] 张兆军工程测量技术的现状和发展方向 [期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2010年20期

[6] 华兆威 刍议工程测量技术的发展 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2013年11期

工程测量测绘论文范文第2篇

实际应用过程中对各个领域的测量测绘标准化文件进行了不断的完善。这为我国测量测绘标准化工作的开展提供了良好的外部环境。在这样的情况,我国工程测量测绘企业应加强对相关领域标准化文件的解读与研究,将标准化文件的要求、重点等结合到企业的实际测量测绘工作中。本文作者根据多年工作经验工程测量作业的重要性,阐述了工程测量技术的应用,及其对未来的发展展望。

关键词:测绘技术 工程测量 展望

中图分类号:P2文献标识码: A

一、工程测量的重要性

如果没有工程测量工作的有效执行,将会使得整个工程项目失去施工、设计依据。下面我们以工程测量技术在实际工程中的应用为例,简要分析测量技术存在的必要性。在一般的土建施工过程中,往往需要现场的技术人员事先做好工程勘探测量工作,否则将无法为后续的工作提供参数指导,而这项工作是决定工程质量好坏的基础。根据测量定位,确定施工机械的布置点。在桩基施工过程中,需要依据工程测量来定位。为保证整个工程的地基承载力,必须通过过程测量准确的确定桩的位置。再次,在建筑物主体施工过程中,要依据工程测量确定墙、柱的位置,与地面的垂直性等,还包括垂直方向的高度,也是工程测量的内容。最后,主体工程完工后,装饰工程中,局部部位的装修的尺寸确定,墙面装饰的垂直度的保证都离不了工程测量。通过上面分析可知:工程测量是整个工程有序施工的前提,在前期工作中一定要做好工程测量工作。

二、工程测绘技术概述

随着我国科学技术的的发展,工程中所用的测绘技术也越来越先进。尤其GIS(地理信息技术)、GPS(全球定位技术)、数字化技术及RS(遥感技术)等测绘技术在工程测量中的应用,使我国的工程测绘技术已达到数字化和高效率的目标,与世界发达国家相比差距越来越小,在路桥、水利、房屋建筑等领域的工程测量中应用。降低了工程测量的误差,提高了测量精度。现代测绘技术适用与各种复杂的工程环境,具有如下的优点:

1、测绘对象的主要形象特征可以在计算机屏幕上反映出来,比之二维系统符号、线条的测绘方式,在测绘效果方面更加直观。

2、在应用效率上,与传统测绘产品相比,现代数字化技术的测绘产品应用效率更高,且修正产品信息比较及时,并且在地图修正后,能将最新的地图产品及时提供。

3、通过对项目不同筹划与构想的剖析与比较,得到的要素信息更加准确,自动化的测绘作业离不开计算机技术,在计算机等现代化的操作流程中,测绘产品的应用将达到很高的技术水平。此外,在现代信息化社会中,数字化测绘技术以其无可比拟的先进技术在将来测绘的发展上,一定会取代传统测绘技术。

4、工程测量是工程施工的关键项目,若要确保测量工作中的每一个步骤都符合要求规定,需要施工技术人员在加强管理的同时,积极应用各种新的测绘技术,以将测量误差降至最低。特别是在工程测量中应用GIS、GPS、及RS等新的测绘技术,不但能促进测量工作的技术改进,还能保证了工程质量优良。

三、测绘技术在工程测量中的应用

1、工程建设测量

在工程建筑的运营期间之内,为了更好的对安全进行监视、对实际的情况进行分析和鉴定,需要深入的对设计结构的合理性以及理论的正确性进行验证,这就需要针对建筑物的结构、位稳、沉陷、以及倾斜等方面进行研究,并且实时的对相关的数据信息进行反馈,绘出图标信息,帮助在实际操作当中予以重视。工程测绘技术,主要是根据对工程建设现场的地形、地貌、工程建设的性质、地理信息等多方面的内容,进行研究和分析,并且建立其相应的施工控制网,采用不同的技术手段以及不同的放样方式,将相关的设计图纸逐一的转变成为地上的实物,在实际的工程建设当中,有着非常重要的应用。

2、工程测量数字测绘技术

数字化测图技术是在测量工作的基础上,利用计算机技术来形成图像的过程,也称计算机成图技术。在实际的测量工作中,在建立地理信息系统的时候,通常应用大比例尺来进行实地测量形成图形,因此需要对这些原有图形进行数字化处理。如果形成的地面数字图在满足一定精确比例的情况下就可以直接通过常规的方法、数字以及摄影方式进行数据擦剂,最后在计算机软件的帮助下,将地图中的坐标以数字化存储方式表示出来。在测绘技术发展的现阶段,通过对网络信息化的普及和应用,在已有的成熟技术的基础上,对GPS、Google Eerth、bing Map等地理信息网络的应用,通过对设备测绘技术的革新,研发出数字化测绘软件,使现阶段工程地理测绘技术有了很大的发展。

3、建筑物的变形等检测

我国法律法规对高楼大厦建设的位移变形的数值等规定了其允许范围,并且需要使用符合要求的一些设备进行测量。建筑物的位移观测要符合照相应法律法规中的二级精度。采用精密全站仪等符合法规的设备,将处理后的结果整理成报告提交给甲方。在建筑物的变形监测过程中,尽量避免人工干预,包括记录数据、数据处理等。要尽最大可能的全部使用计算机来处理数据和绘制成图。全站仪设备和全球定位系统同样也普遍应用在建筑物的变形监测过程中,相较于一般的设备,其有明显的优势,用时少,效率高,数据准确。

4、3S集成技术的应用

在本论文前半部分的内容中已经部分介绍了3S技术的应用。所谓3S集成技术也就是:全球定位GPS技术、地理信息技术GIS和遥感技术RS。这三项技术基本上可以代表测绘技术的数字化,它们的出现给工程测量注入了新的生命。在有关工程测量的文献中已经详尽的介绍了3S技术的工作原理和使用方法,在此不多赘述。

5、测绘技术应用之控制测量

测绘技术的应用给控制测量带来了前所未有的突破。只要保证GPS采集设备操作的准确性,加之其内部软件的计算,我们可以得到最终的结果,无需大量人力读数、计算和处理。真正意义上实现了自动化。GPS测量技术已可以轻松完成传统测量方法:如采用经纬仪、水准仪、测距仪等设备完成的三角测量方法和几何水准测量方法等。传统测量方法不仅需要诸多的测量仪器,还要求工作人员具有很高的职业素养,这样才能保证读数的误差控制在一定范围内。控制测量已经越来越依赖于GPS测量技术、全站仪等现代先进的设备和方法,以追求更高的精度,更快的速度,更低的投资,更少的人力。

6、工程测量三维激光扫描技术

三维激光扫描仪是现代社会发展中的又一测量技术,其主要是以技术为基础、GPS手段,通过软件构成三维激光测绘技术,与传统工程测绘相比,三维激光扫描测绘提供工作效率降低测量成本,数据的可靠性和信息准确性更高;应用的范围更广操作更为方便,此外还可以获得比较完整和详细的三维图形。常情况下,我们会将这一技术应用在对地质边坡的稳定性或者地表移动情况的测量当中。

四、结束语

传统测绘技术与数字化测绘技术比较,发现数字化测绘技术对工程测量科技进步具有很大的推动作用,减少工作时间,通过动态监测,减少了人力消耗,提高效率,与传统的测绘技术相比有较大的提高。现在的工程测量技术的发展方向是:测量数据的采集和自动处理化、实时化、数字化、测量数据科学管理化、标准化、规格化,测量数据传递与应用的网络化、多样化、社会化。现代测试技术的多样性使用,使其在工程测量中起到重要作用。

参考文献:

[1]王国军.当代测绘新仪器、新技术在测绘工程中的应用.黑龙江科技,2012年第09期

[2]宋红英.测绘新技术在工程测量中的应用发展.科技传播,2012年第12期

[3]薛斌.测绘新技术在工程测量中的应用.城市建设理论研究,2012年第10期

[4]罗昭献.测绘新技术在测绘工程测量中的应用.中国高新技术企业,2012年第16期

工程测量测绘论文范文第3篇

论文摘要:工程测量有着悠久的 历史 ,它是直接为国民 经济 建设和国防建设服务,紧密与生产实践相结合的学科。本文分析了我国工程测量技术发展和应用现状,并对其发展前景进行了展望。

1前言

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。

2我国工程测量技术现状

2.1先进的地面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。

2.2 gps定位技术在工程测量中的应用。

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。

在我国 g p s 定位技术的应用已深入各个领域,国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地应用 g p s 技术,在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、山体滑坡、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用 g p s 技术。随着d g p s 差分定位技术和 r t k 实时差分定位系统的发展和美国 a s 技术的解除,单点定位精度不断提高,g p s 技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景。

2.3 数字化测绘技术在工程测量中的应用。

数字化测绘技术在测绘工程领域得以广泛应用,使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。大比例尺地形图和工程图的测绘,历来就是城市与工程测量的重要内容和任务。

常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,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、全站仪的应用和 geomap 系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及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。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图,也可提供软盘,为专业设计自动化,建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。

20世纪8 0 年代以来,我国数字化测绘技术的开发研究和应用发展很快,成效显著。由于技术标准和规范不同,国外研究成功的数字化测绘系统不适合国情,难以推广应用,只有依靠自己研究开发。1987 年北京市测绘设计研究院在国内首先完成了“大比例尺数字化测图系统”(即 dgj)的软件开发,并通过技术鉴定,1990 年被建设部列为第一批技术推广应用项目之一,在 80 多个城市及工程测量单位推广应用,同时又有十几个大专院校、仪器公司和工程测量单位,先后开发和研制出多个类似的数字测图系统软件。

2.4 摄影测量技术在工程测绘中的应用。

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 机技术中的应用,使得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,具有测量高效、高精度,成果品种繁多等特点。在城市和工程大比例尺地形测绘、地籍测绘、公路、铁路以及长距离通讯和电力选线、描述被测物体状态、建筑物变形监测、文物保护和医学上异物定位中都起到了一般测量难以起到的作用,具有广泛的应用前景。由于全数字摄影测量工作站的出现,为摄影测量技术应用提供了新的技术手段和方法,该技术已在一些大中城市和大型工程勘察单位得以引进和应用。

航空摄影测量是进行城市大面积大比例尺地形图、地籍图测绘与更新以及大型工程勘测的重要手段与方法,它可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图成果。目前,我国有 100多个城市或工测单位利用航测技术测制大比例尺地形图和地籍图,最大比例尺为1/500 。采用的仪器除利用高精度的模拟测图仪和解析测图仪成图方法外,还用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集,经微机数据处理输入绘图机自动绘图。

3工程测量技术的 发展 展望

展望 21 世纪,工程测量将在以下方面将得到显著发展:

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。

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。

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。

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。

参考 文献 :

[1]李小华,王卫华,赵建才,王峰.现代精密工程技术及新进展.2007'全国测绘科技信息交流会暨信息网成立30周年庆典 论文 集.

工程测量测绘论文范文第4篇

吉林省地理信息工程院1

中国市政工程东北设计研究总院2

[论文摘要]20世纪末,随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,工程测量学也发生了深刻的变化,并取得很大的成就。着重阐述数字化技术的应用给工程测量学带来的变化。

[论文关键词]数字化 工程测量 应用

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

近年随着时代的发展,科学技术的进步,计算机技术大量投入运用,在工程上可以利用先进的自动化设备和系统软件来实现测图的自动化控制即数字化测图。随着数字化测图技术的推广,越来越多的工程例如:水电工程、土地规划管理、城市土地规划、环境工程和军事工程等部门开始使用该项技术。工程测量学科是一门应用学科,它是直接为国民经济建设服务,紧密与生产实践相结合的学科,随着科技的飞速发展,特别是电子计算机技术、微电子技术、激光技术、空间技术等新技术的发展与应用,以及测绘科技本身的进步,为工程测量技术进步提供新的方法和手段,有力地推动和促进工程测量事业的进步与发展,使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。

一、数字化测图的组成及功能

(1)数字化测图系统构件。

主要由数据采集系统:全站仪或高精度GPS;数据后期处理系统:计算机和软件件;图件输出系统:工程打印机这三大部分组成。

( 2)数字化测图系统功能。

主要有数据采集与输入;地图编辑;空间数据管理;空间分析;地形分析;数据显示与输出等功能。

二、先进的测量仪器在工程测量中的应用

80年代以来出现许多先进的测量仪器,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。激光水准仪、全自动数字水准仪、记录式精密补偿水准仪等仪器的出现,实现了在几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核测量数据等功能,使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。激光准直仪和激光扫描仪在高层建筑施工和大面积混凝土施工中是必不可少的仪器。国产JDA系列多功能自动激光准直仪,具有6种自动保持精度的基准,可用于高层和高耸建筑的轴线测控;滑模测偏、测扭、水平测控;构筑物与设备安装放线控测;各类工程测平,结构变形观测等。陀螺经纬仪是用于矿山、隧道等工程测量的另一类主要的地面测量仪器,新一代的陀螺经纬仪是由微机控制,仪器自动、连续地观测陀螺的摇动并能补偿外部的干扰,观测时间短、精度高,如Cromad陀螺经纬仪在7min左右的观测时间能获取3″的精度,比传统陀螺经纬仪精度提高近7倍,作业效率提高近10倍,标志着陀螺经纬仪向自动化方向迈进。

三、数字化测图的作业模式,作业过程和优点

(1)数字化测图的作业模式

①电子平板作业模式:该模式是将笔记本电脑通过电缆与全站仪连接,观测数据直接进人电子平板在成图软件的支持下,现场连线成图。②绘制草图作业模式:该模式是在全站仪采集数据的同时,绘制观测草图,记录所测地物的形状并注记测点编号,内业将观测数据输入电脑,在测图软件的支持下对照草图连线及图形编辑。③碎部点编码作业模式:该模式是按照一定的规则给每个所测碎部点—个编号,即一个编号对应一组坐标(x、Y、z),内业将数据输人电脑,在成图软件的支持下,由计算机自动完成测点连线形成图形。

(2)数字化测图的作业过程

①数字化测图的外作业应当尽量利用当地环境中的自然分界作为划分界限,例如可利用道路,水流等进行地形图的测绘,这样做的好处既划分了测图的单元也减少了接边的问题。

②避免过多使用钢尺量测,因为人工用皮尺等量取的速度远比不上用全站仪所测量的速度,而且使用全站仪精度也会比人工量取高很多。

③外业作业时,重点在配合上,如果测绘人员不在测站可视范围,则应该使用对讲机来传递信息,跑棱镜的人要将自己所要采集的地形地物数据点信息及时报告给测站人员,以确保数据记录的真实性。

④数字化测图时,应当加强检验校核。特别是在测区远离内业地点时,必须制定相关措施来检验校核数据。

⑤外业作业对数据进行采集时,要时刻注意地形地貌的变化,对其应进行详细地记录,避免在内业数据处理时产生问题。

(3)数字化测图的优点

不同的内外业一体化测图系统,其硬件设备的配置和软件的功能可能有较大差别。但任何一个成图系统,与以往的白纸测图相比,都具有下述明显的优点:

(1) 劳动强度小,自动化程度高。

(2) 精度高。

(3) 信息量大。

(4) 信息存储,传递方便。

(5) 便于成果更新。

(6) 能够满足各种不同的用图需要。

四、数字化测图技术在工程测量中的应用

(1)碎部测量

在测量的过程中,碎部点的取舍和测量至关重要,不必要测过多的点位,测点太多,造成成图密集,且有可能把一些不必要的点位包含在其中;当然也不能测点太少,测点太少则有可能没有把握到该地形的基本要素,因此要进行碎部测量,应该注意:

①较为规则的建筑物(正方形形状)的只对其测三点,第四点的点位测设可由电脑来完成,如果采取这种办法就要求草图绘制人员必须进行事先的观察,在观察时应注意:有些建筑物可能初看比较的方正,但实际是不规则的多边形形式,这种情况就必须对全部点位进行实测。

②对于不规则的地貌在测设工程中应尽量能多测一些点,因为传统测图时可由手工来更改或表述细节的变化,而计算机的模拟则无法做到真实并且全面的反映这些实际的地形的。

③在碎部测量中,存在的某些重要的无法通视的观测点,应当利用一定的位移来替代观测或者需要通过举高支杆来观测,这样的点非常重要,需要测绘人员在草图上详细注记。

(2)数字化测图的内业数据处理

内业数据处理的过程,主要是通过计算机及相应的软件系统对全站仪采集来的原始数据进行数据的预处理,并自动快速生成图形,经修改编辑后通过绘图仪输出打印成图。主要用的成图软件有南方CASS和清华三维等。

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任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,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、全站仪的应用和GEOMAP系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及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。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图,也可提供软盘,为专业设计自动化,建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。

五、GPS定位技术在工程测量中的应用

80年代以来,随着GPS定位技术的出现和不断发展完善,使测绘定位技术发生了革命性的变革,为工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、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3维坐标的、高速度、高效率、高精度的GPS技术所代替,同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间;定位方法已从静态扩展到动态;定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。在我国GPS定位技术的应用已深入各个领域,国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地应用GPS技术,在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、山体滑坡、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用GPS技术。随着DGPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的发展和美国AS技术的解除,单点定位精度不断提高,GPS技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景。

六、数字化测图展望

综上所述,随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,工程测量科技进步很大,发展很快,取得了显著成绩,21世纪是科学技术的世纪,是信息社会的世纪。随着计算机技术的飞速发展,信息数字化时代以出乎人们预料的速度向我们走来,由此也产生了大量的新技术新方法。地形测量计算机成图技术进步很大、发展很快,取得了显著成绩,摆在我们面前的任务是大力促进工程测量技术方法与手段的更新换代,积极推广和应用,充分利用GPS技术、数字化技术、摄影测量技术,把传统的手工测量向电子化、数字化、自动化方向发展。不久的将来将会有越来越多的新科技、新理论应用于测绘工程。

参考文献:

[1]郑汉球,洪立波,陶福海.工程测量技术的发展和我们的对策.北京测绘,1996(l).

[2]洪立波.我国城市测量技术发展与成就.测绘工程,1998(3).

[3]杨光,于野.城市基础电子地图库的建立.中国测绘,1998(2)..

[4] 武汉测绘科技大学《测量学》编写组.测量学(第三版).北京:测绘出版社,1991.

工程测量测绘论文范文第5篇

关键字:工程测量;测量技术;发展现状;新趋势

Abstract : engineering survey is a basic work of the construction of the national project, its content involves more than professional, large range, the result directly affects the quality, cost and schedule of the whole project construction, the progress of science and technology has made the development of measuring instruments and equipment by leaps and bounds, the development of measuring workers put forward higher request to us. This paper mainly introduces the current situation of the development of our country engineering survey technology and the new trend.

Keywords: engineering surveying; Measurement technology; Current situation of the development; A new trend

中图分类号:TB22文献标识码:A文章编号:

工程建设是一个国家的根本,工程勘察测绘是工程建设中不可缺少的一个组成部分,无论是在工程的勘察设计阶段,还是在施工建造阶段以及运营管理阶段,都要进行相应的测量工作。所以工程测量是工程实施前期设计和后期施工之间的桥梁,既是设计成果又是施工依据,如果测量结果存在问题,就要设计方面进行修改,尤其是施工过程中要尤其注意,以确保工程的安全,所以测量的质量和工程实际的质量之间有着密切关系。

一、工程测量的任务

工程测量开始决断要根据设计图纸或是有关资料并结合施工现场的人员、地势、天气环境等对施工进行整体的定位测量,这样从系统高度上有利于施工管理以确保施工质量。

(1)由于施工工程不同的设计阶段,枢纽位置的地理特点不同,以及建筑物规模大小等因素,对地形图的比例尺要求各不相同,因而在为水利工程设计提供地形资料时,应根据具体情况确定相应的比例尺,为工程实施提供科学的地形状况,为设计提供必要的地形资料和其它测量数据。

(2)进行施工放样,在施工开始之前,必须建立施工控制网,作为施工放样的依据。然后根据控制网点并结合现场条件选用适当的放样方法,将建筑物的轴线和细部测设于实地,便于施工人员进行施工安装利用控制点,方便施工。

(3)变形观测,其目的在于了解建筑物的稳定性,研究变形规律,对施工工程进行运行管理,确保工程安全,是工程测量的重要内容之一。

二、我国工程测量技术发展现状

工程测量属于测量学的一个分支, 其主要是研究在立体空间中各个几何点的相对位置,包括了地表、地下以及空中等各个方位,从而在三维空间中来确定建设项目的相对位置。工程测量的主要目的就是设计图纸上的建筑物按相关的精度要求反映到实地地点上去,测绘测量出包括建筑物平面位置、高程等在内的有效数据作为施工建设的依据,并针对相关工程中的具体要求在施工过程中来进行进一步的测量工作。下面来了解我国工程测量技术发展现状:

2.1建筑工程测量

建筑工程测量就是为城市建筑工程建筑物、构筑物的设计、施工、设备安装、竣工验收等所进行的测量工作,其包含了多个方面的工作,例如建筑施工控制测量、民用建筑施工测量、工业建筑施工测量、烟囱水塔施工测量、建筑物变形观测和竣工总平面图的编绘。

首先要建立起建筑方格网,对于场地整齐、布置有序的大中型建筑工程,平面控制网多采用的是矩形或正方形网格,在完成建筑方格网设计的前提下建立起相应的坐标系统,坐标系统的坐标轴一般应与已建立的建筑方格网边长方向相一致,并采用独立的坐标系统。在系统建好以后就可以进行测设工作了,一般分两步进行,先测设主轴线,在测设其他方格网店。而对于场地较小的建筑场地常采用建筑基线的方法来布置平面控制网。建筑基线也应当平行或垂直于主要建筑物轴线,较长的一条应尽可能的布置在场地中央,这样方便后期的测量工作,其形状可以根据场地实际情况布设成直线形、直角形或“丁”字形等形式。施工场地上的高程控制测量,在测量点上要尽可能的多,密度要满足安置一次水准仪就能完成的测设工作。高程控制有基本水准点和施工水准点两种测量方法,两种方法各有自己的适用条件,前者多布设在不受施工影响、便于测量和能够长期保存的地方,而后者则用来直接放样建筑物的高程,并依据图根水准的精度测定。为了便于成果检验、提高测量的准确度,高程控制应布设成闭合路线或附和环线,可在建筑方格网点设置一个半球形标志兼做施工水准点。

2.2民用建筑施工测量

这是建筑工程测量中应用比较广的一方面,要做好测量前的准备工作,民用建筑屋定位,轴线的延长保护,基础施工测量,墙体施工测量以及多层建筑施工测量等工作。准备工作主要是熟悉包括总平面图、建筑平面图、基础平面图、基础大样图以及楼梯门窗地坪墙体等的立面图和剖面图,然后进行实地考察,对施工现场的地形地貌以及控制点的设置情况做一个初步的了解,平整场地,清理场地上多余的设施,以方便测量测距,核对各种图纸上的尺寸,确定测绘计划,绘制测设草图最后计算测设数据。定位工作主要有三种方法,根据原有建筑物、根据建筑基线或建筑方格网定位、极坐标法和全站仪坐标放样法。

2.3建筑物变形观测

建筑物在施工和使用过程中都会因自身固定荷载和移动荷载出现一定程度上的沉降变形,当在允许范围内时对建筑物以及人员是没有影响的,但是超出这一范围时将会严重危及建筑物的整体性和稳定性,严重时会导致坍塌现象的发生危害人民的人身财产安全。变形观测主要观测建筑物的沉降和倾斜观测两个方面。沉降观测就是测定建筑上所设观测点在垂直方面上随时间的变化量,做好水准基点、观测点的布设,达到观测的时间、方法和精度的要求,最后要整理观测成果得出结论。建筑物的倾斜观测是观察建筑物因不均匀沉降导致的倾斜,对了现在较多的高层建筑物来说这一观测尤为重要,可通过经纬仪投影法对建筑物的几个侧面进行观测。

三、工程测量技术的发展展望

展望 21 世纪,工程测量将在以下方面将得到显着发展:

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。

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。

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。

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。

四、结束语

综上所述,工程测量工作是建设项目重要的组成部分,为建筑施工提供了基础数据,为项目评估提供了参考依据。科学技术的不断进步使得测量仪器设备突飞猛进的发展,这一发展对我们测量工作者提出了更高的要求,不但要有扎实的测量技术功底,还要有与时俱进的精神,在时代的发展中丰富自身的技能,通过掌握更多更先进的技术来发展自己,并在此基础之上寻求创新。不能完全依靠仪器设备的先进功能,要发挥本身的主观能动性,将自己的经验与此相结合,提高工作效率,创造出先进的测量工艺。

参考文献:

[1]许凤美;陈扬华;建筑工程测量研究分析[J];山西建筑;2012年08期

[2]王延鑫;张学军;我国工程测量技术发展现状与展望[J];中国新技术新产品;2010年03期

[3]牟翠伟;浅议工程测量发展进程[A];华东六省一市测绘学会第十一次学术交流会论文集[C];2009年

工程测量测绘论文范文第6篇

关键词:安置交点偏角法圆曲线测设

前言

《礼记》有云:大学之道,在明德,在亲民。在提笔撰写我的毕业设计论文的时候,我也在向我的大学生活做最后的告别仪式。我不清楚过去的一切留给现在的我一些什么,也无从知晓未来将赋予我什么,但只要流泪流汗,拼过闯过,人生才会少些遗憾!

非常幸运能够加入水利工程这个古老而又新兴的行业,即将走向工作岗位的时刻,我仿佛感受到水利行业对我赋予新的历史使命,水利是一项以除害兴利、趋利避害,协调人与水、人与大自然关系的高尚事业。水利工作,既要防止水对人的侵害,更要防止人对水的侵害;既要化解自然灾害对人类生命财产的威胁,又要善待自然、善待江河、善待水,促进人水和谐,实现人与自然和谐相处。这种使命,更让我用课堂中的知识用于实际生产中来。特别是这两个月来的毕业设计,我越发感觉到学会学精测量基础知识对于我贡献水利是多么的重要。所以,我越发不愿放弃不多的大学时光,努力提高自己的实践动手能力,而本学期的毕业设计,为我提供了绝好的机会,我又怎能放弃?

刚刚从老师那里得到毕业设计的题目和任务时,我的心里真的没底。作为毕业设计的主体工作,我们主要运用电子水准仪对某幢建筑物进行变形观测与计算,布设控制点进行平面控制测量和高程控制测量;用全站仪进行了中心多边行角度和距离的测量,并用条件平差原理进行平差,通过控制点的放样来计算土的挖方量,还有圆曲线的计算与测设。而我研究的毕业课题是圆曲线测设。

大学的最后一个学期过得特别快,几乎每天扛着仪器,奔走在校园的每个角落,生活亦很有节奏。今天我提笔写毕业论文,我的毕业设计也接近尾声。不管成果如何,毕竟心里不再是没底了,挑着两个多月的辛苦换来的数据和成果,并不断的完善他们,心里感觉踏实多了。

在本次毕业设计论文的设计中要感谢水利系为我们的工作提供了测量仪器,还有各指导老师的教导和同学的帮助。

开题报告

一、研究课题:《微分曲线的应用》

二、学科地位和研究应用领域

1.学科定义

工程测量学是研究地球空间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。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。

2.学科地位

测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。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。

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。

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。

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。

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。

三、工程测量理论方法的发展

1.测量平差理论最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。

2.工程控制网优化设计理论和方法网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。

3.变形观测数据处理工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。

(1)变形观测数据处理的几种典型方法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。

(2)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。

(3)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。

四、工程测量学的发展展望展望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、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。综上所述,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。文献综述

一、圆曲线的详细测设

在各类线路工程弯道处施工,常常会遇到圆曲线的测设工作。目前,圆曲线测设的方法已有多种,如偏角法、切线支距法、弦线支距法等。然而,在实际工作中测设方法的选用要视现场条件、测设数据求算的繁简、测设工作量的大小,以及测设时仪器和工具情况等因素而定。另外,上述的几种测设方法,都是先根据辅点的桩号(里程)来计算测设数据,然后再到实地放样。因此,在实际工作中利用上述传统测设方法,有时会因地形条件的限制而无法放样出辅点(如不通视或量距不便等),或放样出的辅点处无法设置标桩。

在本次毕业设计的论文课题中介绍的几种圆曲线测设的新方法,不仅计算简单、测设便捷,而且可在不需要知道曲线上某点里程的情况下进行,从而避免了按预先给定的曲线点反算的测设数据放样不通视而转站的麻烦。同时,利用本文介绍的新方法,还可以根据线路工程施工进度的要求,灵活地选择性地放样出部分曲线;也可以用于快速地确定曲线上某一加桩的位置;若用于线路验收测量,则更加方便,验测结果更具有代表性、更可靠。

二、全站仪在任意站测设圆曲线及方法交点偏角法测设方法

用全站仪任意站测设圆曲线,安置一次仪器就能完成全部工作。虽然外业计算麻烦,但对于不能设站的转点,可谓方便灵活。但它的不足之处仍然是计算烦锁,对于不熟悉内业的外业工作者,很难实际操作。如果利用一些程序计算器,编制输入:AB的四组坐标和半径、九个数据的程序,可迅速得出放样数据,简化了外业工作。

为了放样工作的便利,可在平面控制网中纳入一些放样点,构成GPS同级全面网。由于放样点间距离较近,在进行同步环和闭合环检验时可仅考虑各分量的较差,而不考虑相对闭合差。因为,用相对闭合差来衡量是不合理的。由于GPS接收机的固定误差,相位中心偏差以及观测时的对中误差均在1mm~5mm之间,对于几十米的短边,其相对闭合差值势必较大。3)平面控制网的设计主要考虑独立基线的选择以及异步闭合环的设计,要考虑构成尽可能多的闭合图形,并将网中处于边缘的观测点用独立基线连接起来,形成封闭图形。

同理,采用上述思路,也可测设缓和曲线。

在道路、渠道、管线等工程建设中,受地形、地质等条件的限制,线路总是不断转向。为使车辆、水流等平稳运行或减缓冲击,常用圆曲线连接,因而圆曲线测设是线路测设的重要内容。在公路、铁路的路线圆曲线测设中,一般是在测设出曲线各主点后,随之在直圆点或圆直点进行圆曲线详细测设。其测设的方法很多,诸如偏角法、切线支距法、弦线支距法、延弦法等。这些方法有一个共同点:均是在定测阶段放样出的线路交点处设站,以路线后视方向定向,在实地定出曲线主点,然后将仪器置于曲线主点(一般是在曲线起点)处,以路线交点为后视方向定向,进行圆曲线详细测设。这些方法在实际施测过程中,由于各种地形条件的限制以及施测方法的特点,可能会出现以下三种情况:

(1)在曲线主点处无法设站。

(2)后视方向太近,定向不准。

(3)误差积累较大。

为此,在交点可以设站的情况下,可以采用一种新的测设方法—交点偏角法。

本文提出的交点偏角法详细测设圆曲线方法,从上述的计算,测设的方法得知,它具有以下优点:

(1)计算方便、工作量省、易于实现公路测量的自动化。从上述公式推导得知,只要知道待测设点至圆曲线中点间的弧长,便可计算出测设所需的数据;而且上述情况1.1和1.2的计算偏角和待测设点至交点水平距离公式相同,只是外矢距的计算方法不同,容易通过计算机语言编程实现公路测量的自动化。另外,本方法不需在圆曲线主点重新设站,可以在测设圆曲线主点时,同时进行圆曲线详细测设,故工作量省。

工程测量测绘论文范文第7篇

关键词:水利工程;地理测量;GPS;CORS

中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:

一、引言

近年来,随着世界气候的不断变化,极端天气出现的频率越来越高,水利工程在近几年旱涝并存,严重影响了周围人民生产水重和生活质量。为此,采用有效的实地测绘技术成为解决旱涝问题的关键点。本文结合某水利工程地理测量实例,就连续运行卫星定位系统CORS技术进行分析与研究。

连续运行卫星定位系统(Continuously OperatingReference Stations,CORS)是当代 GNSS 测量的前沿技术。是由基准站网子系统、数据控制中心子系统、流动站子系统、数据通讯子系统和数据子系统构成,将卫星定位技术、测绘学、气象学、地理信息系统、计算机技术和现代通讯技术结合为一体。于2011年正式向国内用户提供高质量的各种不同精度的时间和位置服务信息主要服务于大地测量、工程测量、气象监测、地震监测地面沉降监测、社会公共定位导航服务等领域。

二、地理测量应用实例分析

某水利基础地理测量工程,采用GPS连续运行卫星系统(CORS)在地形图测绘、专题数据采集、植被调查等方面发挥了重要作用。本文就GPS 连续运行卫星系统 CORS 在本工程基础地理测量中的具体应用进行论述。

2.1地理测量方案的选择

本工程基础地理测量主要是对湖区水下地形、湖滨区岸上地形及五河入湖段的河道地形的测量测区范围达到6000多km2,且大部分测量任务涉及到水域,这就要求测量方式必须满足长距离、大范围、高精度的作业特点。

常规GPS RTK是基于临时基准站和流动站观测的卫星相同、电离层和对流层误差相关,从而消除或降低这些误差的影响,提高基线测量精度。但是随着距离的增大,这种误差相关性逐渐衰减直接导致测量精度降低。

在理论方面常规GPS RTK测量的作业范围可以达到10~15km,然而通过多年的GPS测量经验发现,各种不同的仪器型号,不同的作业环境使得GPS RTK测量的作业范围受到很大影响。

水利测量一般都是地形较为复杂,遮挡较为严重的区域,加之水利测量对高程精度要求很高,这就导致常规GPS RTK测量的作业范围只能控制在6~7km。

CORS 通过在该地区建设了50个连续运行基准站,构建了高精度、高效率、高时空分辨率的全球导航卫星系统综合信息服务网,精确测定这些基准站的位置及变化率,基准站连续接受卫星信号,将信息传送至数据处理中心,数据处理中心同时接收流动站发送的接收机概略位置信息,数据处理中心会根据流动站的位置选择与之较近或定位精度较好的基准站信息,虚拟出一个参考站,然后根据各基准站上误差信息通过一定的数学模型解算出该虚拟站的误差,虚拟参考站的位置一般在流动站周围5m范围内,保证了虚拟参考站与流动站误差相关性。这种虚拟参考站技术解决了常规GPS RTK测量因基线距离的增大而导致测量精度降低的问题。

CORS测量与常规GPS RTK测量相比较,减少了架设临时基准站,减少了外业工作人员,解决了因距离增大而导致的精度降低的问题。从而保证了大面积水域无法架设临时基准站和长距离,大范围作业测量精度,节约了人力资源和设备资源。

2.2 地理测量技术在工程中的应用

本工程基础地理测量D级GPS控制网采用国家2000坐标系,1985国家高程基准,全网共布设D级GPS点197个,联测水准129个,其中三等水准点85个,四等水准点44个。这些控制点布设均匀、点位稳固,网形布设合理,成果可靠,各项精度指标均优于规范要求。

该工程基础地理测量项目中的分项专题地理数据测量主要是对湖区周边的重点圩堤及其附属物进行测量,测量范围涉及到全湖区。利用CORS根据地区基础地理测量D级GPS控制点成果采集专题地理数据的同时,对CORS测量点位精度进行了统计分析

采用Trimble 5800双频接收机,测量方法采用多历元静态已知点测量,在每个已知点上测量两次,每次采集30个历元,最后求其平均值,作为观测数据。最后对观测数据进行系统内符合精度统计和外符合精度统计,从而分析 CORS 测量点位精度。

系统内符合是各个历元观测值之间的比较,是工程测量中点位精度的主要参考值。具体统计方法是,计算每个观察点的三维坐标的各分量所有观测值的算术平均值,将该平均值作为参考值与测量值求差。根据公式(1)计算定位结果在X、Y、H方向的内符合精度算术平均值中误差,统计结果见表1。

表 1CORS 内符合精度统计与外符合精度统计

外符合精度是将各测点Trimble 5800双频接收机通过本身自带的解算模块求得的2000 国家大地坐标系下的坐标与将鄱阳湖基础地理测量D级GPS 点坐标求差。根据公式(2)计算测量点在X、Y、H方向的外符合精度中误差。

从表1可以看出,CORS系统精度较高,完全可以满足各种比例尺的地形图测绘,根据 CORS系统内符合精度和外符合精度统计,结合多个项目的测量经验,综合考虑工程质量、工作效率、劳动强度等因素,利用CORS完全可以替代四等及四等以下等级的水准测量。

2.3 CORS测量中应注意的问题

2.3.1 CORS 测量外部影响因素

在CORS 测量中,在测量过程中流动站接收机需要接收来自测绘局数据处理中心通过数据通讯系统(如移动公司等)发送的差分数据和流动站接收机本身接收到的卫星数据,这两种数据的质量,测量人员无法干预,如果这两种数据有中断或数据质量不好会直接导致测量精度降低或无法测量。对此,测量人员只能选择GPS卫星分布均匀、接收到的卫星数量多、基站差分信号好的时间段进行测量作业。一般情况要求接收卫星数量多于5颗PDOP值小于6时进行CORS测量。

2.3.2 CORS 测量作业人员应注意的问题

在CORS测量中,作业方式得到很大程度的简化。一般情况下,一名测量作业人员携带一根测杆,在测杆顶端安装流动站接收机,测杆中部安装操作手薄,这样就可以进行外业测量。对于地形图碎部点采集,这种简易操作完全可以满足精度要求,但是对精度要求高的图根点、等级点测量就会造成人为的精度损失。对于精度要求高的等级点测量,建议测量人员在等级点位上架设三脚架,进行严格对中、整平3次量取仪器高求其平均值做为仪器高程数据,分不同时段、测量多个历元,取平均值作为最终结果。

三、结束语

常规RTK测量是GPS技术发展的基础,连续运行卫星定位系统(CORS)则是RTK技术的最新发展,它克服了常规RTK测量的诸多不足,降低了测量成本,提高了工作效率及工程质量。由于水利测量大多数属于地形复杂区域,如河道、湖泊、 山区等,在这种复杂地形条件下,利用CORS测量,将会为水利工程建设快速提供高精度测绘资料。但是,测量也同样存在自身的不足,比如卫星遮挡严重,导致流动站接收机无法接收卫星数据或卫星数量小于 颗时,数据通讯系统无法覆盖区域,无法完成测量工作等等,需要测量人员采取有效的结合方法,提升工程测量的质量水平。

参考文献:

[1]马运龙,丁冬华.基于VRS的GPS测量误差分析[J].现代测绘,2008(5).

工程测量测绘论文范文第8篇

关键词;市政工程 GPS 技术,测量

中图分类号:P228.4 文献标识码:A 文章编号:

如今GPS 技术在工程应用中更加普及,比如矿山测量,交通土建选线,城市建设等等。但是GPS 由于布设价格的昂贵,所以不会被大范围应用到一般的土建和交通建设中,它只是作为提供控制用,例如:在工程建设开始阶段,交付几个GPS 控制点,作为导线和三角网的基线,由它们向外扩展,用全站仪引出加密点或是作为静态的GPS 基线,配合RTK 来进行动态图籍测绘。但是在90 年代以后,平面控制测量基本都被GPS取代。

1、GPS技术概述

GPS定位是以GPS 卫星和用户接收天线之间的距离为基本观测量,根据已知的卫星瞬时坐标,确定用户天线所对应的位置,其实质是空间距离后方交会。在一个测站上只需3个独立距离观测量。GPS 采用的是时差测距原理,即通过测量GPS 信号从卫星传播到用户接收机的时间差计算距离,由于卫星钟与用户接收机钟不同步,因此,观测的测站至卫星间的距离称为伪距。卫星钟差可以通过卫星导航电文提供的钟差参数修正,接收机钟差难以预先准确确定,可将其作为未知参数与观测站坐标在数据处理中一并解出。在一个测站上,除了三个待定位置参数外,还需要增加一个接收机钟差参数,因而至少应有4个同步伪距观测量,即至少必须同步观测4颗GPS 卫星。

GPS 技术相对于其他的定位、测量技术,其技术优势是很明显的,主要表现在以下几个方面:

1.1 功能多、用途广。

GPS 系统不仅可用于测量、导航,还可用于测速、测时。测速的精度可达0.1 m/s,测时的精度可达几十毫微秒。其应用领域不断扩大。

1.2 定位精度高。

GPS 可为各类用户连续提供动态目标的三维(立置、三维速度及时间信息)。随着GPS定位技术及数据处理技术的发展,其精度还将进一步提高。

1.3 实时定位。

利用GPS 进行导航,既可实时确定运动目标的三维位置和速度,由此可实时保障运动载体沿预定航线运行,亦可选择最佳航线。特别是对军事上动态目标的导航,具有十分重要的意义。

2、GPS 的定位方式

按定位方式,GPS 定位分为单点定位和相对定位(差分定位),单点定位就是根据一台接收机的观察数据来确定接收机位置的方式,它只能采用伪距观测量,可用于车船等的概略导航定位.相对定位(差分定位)是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法,它既可采用伪距观测量也可采用相对观测量,大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位,对常规测量而言相对测地定位是主要的应用方式, 而按照用户天线可分为动态定位和静态定位。

2.1 动态定位

在定位观测时,若载体上的接收机在跟踪GPS 卫星的过程中相对于地球表面运动,接收机用GPS 信号实时的测得运动载体的状态参数,则称为动态定位。动态定位的特点:逐点测得,多余观测量少,精度较低。依目前GPS 定位的精度动态定位可分为:a. 20m左右的低精度定位,如用于车船等概略导航定位的伪距单位定位;b. 5m 左右的中等精度定位,如用于城市车辆导航定位的米级精度的伪距差分定位;c. 厘米级的高精度的定位,如用于测量放样等的厘米级的相位差分定位(RTK),其中实时差分定位需要数据将两个或多个站的观测数据实时传输到一起计算。

2.2 静态定位

在定位观测时,若接收机在跟踪GPS 卫星的过程中相对于地球表面静止,则称为静态定位。接收机高精度的测量GPS 信号的传播时间,联合GPS 卫星在轨的已知位置,从而解算出固定不动的接收机所在位置的三维坐标。静态定位的特点;多余观测量大,定位精度高,可靠性强,在进行控制网观测时,一般均采用这种方式由几台接收机同时观测,它能最大限度地发挥GPS 的定位精度。

3、GPS在市政工程测量中的应用

GPS是英文Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System的字头缩写词NAVSTAR/GPS的简称。其含义是导航卫星测时测距/全球定位系统。

GPS是全球性的卫星定位和导航系统,能够提供连续的实时的位置、速度和时间信息。整个系统包括空间(卫星)、地面控制站和用户(接收机)三个部分。它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性。因此,GPS技术率先在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到应用,并在军事、交通、通信、资源、管理等领域展开了研究并得到广泛应用。下面是GPS在市政工程中的应用实例。本工程为某工业园工程,该工业园属于一个比较方方正正的地形,由于工业园里有很多树,而且通视比较困难,工期比较急,考虑种种因素,决定采用GPS测量。

3.1 GPS测量的技术设计

(1)设计依据

GPS测量的技术设计主要依据1999年建设部的行业标准《城市测量规范》和应采用的《全球定位系统城市测量技术规程》及工程测量合同有关要求制定的。

(2)设计精度

根据工程需要和测区情况而定。

(3)设计基准和网形

控制网共6个点,其中联测已知平面控制点2个。采用4台GPS接收机观测,网形布设成边连式,等级为一级。

(4)观测计划

根据GPS卫星的可见预报图和几何图形强度(空间位置因子PDOP),选择最佳观测时段(卫星多于4颗,且分布均匀,PDOP值小于6),并编排作业调度表。

3.2 GPS测量的外业实施

(1)选点

GPS测量测站点之间不要求一定通视,图形结构也比较灵活。因此,点位选择比较方便。但考虑GPS测量的特殊性,并顾及后续测量,选点时应着重考虑:①每点最好与某一点通视,以便后续测量定向使用;②点周围高度角15。以上,不要有障碍物,以免信号被遮挡或吸收;③点位要远离大功率无线电发射源、高压电线等,以免电磁场对信号的干扰;④点位应选在视野开阔、交通方便、有利扩展、易于保存的地方;⑤选点结束后,按要求埋设标石,并填写点记之。

(2)观测

根据GPS作业调度表的安排进行观测,采取静态模式定位,卫星高度角≥15。,时段长度45min,采样间隔10s。在4个点上同时安置4台接收机天线(对中、整平、定向),量取天线高,测量气象数据,开机观察,当各项指标达到要求时,按接收机的提示输入相关数据,则接收机自动记录,观测者填写测量手簿。

3.3 GPS测量的数据处理

GPS网数据处理分为基线解算和网平差两个阶段,基线解算采用随机软件,网平差采用武测宝威GPS―Adj3.0软件完成。经基线解算、质量检核、外业重测和网平差后,得到GPS控制点的二维坐标,其各项精度指标符合技术设计要求。

4、结束语

GPS 技术的发展日新月异,包括GPS卫星静态和RTK都深入到生产生活中,随着GPS,GIS,RS及其他科学的不断相互渗透,它的应用也将越来越广泛。这里也有我们需要注意的,GPS由于参数设定的问题,在测量高程是产生的误差也是很大的,这个跟球体有关。总的来说现在的GPS 可以用在,土建,交通,地籍测绘,海洋测绘,国土资源,城市规划,空间测量,急救等等领域,是一种多元化学科,以后的发展会更加的广阔。

参考文献:

[1]黄声享,郭英起,易庆林,等、GPS在测量工程中的应用[M],北京:测绘出版社。2007

[2]王立富,王永国,周晓愚,GPS 基线评估与优化[J];东北测绘;2000年04期;

[3]张俊中,杨传宽,雷伟伟,GPS技术在工程测量中的应用[期刊论文];黑龙江科技信息 2008(25)

工程测量测绘论文范文第9篇

关键词 GPS技术;地质勘探应用

中图分类号:P228 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)041-109-01

围绕一系列的地质勘查工作的具体问题,本文收集了大量的GPS定位原理及应用的书籍和专业期刊论文,经过了一年半的学习和研究,结合本人多年的室内数据处理经验,本文对GPS技术在地质调查测量中的应用进行分析。GPS技术是由美国军方开发的,我国引进之后用于地下勘探事业并取得了巨大的成绩,由于近年来我国的矿产资源形势不乐观,因此GPS技术的运用尤其显得重要。

1 GPS技术简介

GPS系统的开发过程共有三个阶段,然后才逐步投入使用,总系统于1994年全面建成。GPS是一种以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统,它具有全方位、全球性、全天候、连续实时的高精度三维导航和定位功能,而且还具有良好的抗干扰性和保密性。因此,GPS技术在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量和城市测量测绘领域首次应用后便广为推广,在军事、交通、通讯、资源管理领域进行了研究并广泛使用。相对于常规测量,GPS测量具有以下非常显著且区别性强的特点:

1)在两站之间没有阻碍,不需要通过GPS测量站之间进行测量,根据实际场合只需要确定一点就能使选点工作更加灵活和方便。

2)准确度比传统的测量方式准确。

3)观察时间短。随着GPS测量技术的不断提高,GPS测量时静态相对定位,每个站仅20分钟左右,动态相对定位只需要几秒钟。

4)GPS测量同时精确测定三维坐标的测量部位,提供三维坐标在一定的条件下具有高度的精度,以满足要求的第四级的测量。

5)该仪器操作简单。GPS接收器的自动化程度越来越高,观察员简单地设置引导参数,接收器就可以自动地进行观察和记录;最后,全天候作战。GPS卫星数量分布均匀,以确保在任何时间和任何地方的天气条件下可以不受影响的连续观察。

2 GPS技术在地质勘探中的应用

GPS可以是小规模的地质测绘和小规模的地球物理和地球化学的分销网络。代表仪器有GPS探险家、小博士。手持GPS坐标系统,参数必须设置独立调查区域的局部坐标系统参数(投影椭球和中央子午线),为了提高定位精度,手持GPS每天作业前应选择与一个固定点(最好测量面积为已知坐标点)的坐标校正。GPS测量同时精确测定三维坐标的测量部位,提供三维坐标在一定的条件下具有高度的精度,以满足要求的第四级的测量;除此之外,该仪器操作简单。GPS接收器的自动化程度越来越高,观察员简单地设置引导参数,接收器就可以自动地进行观察和记录;GPS最大的优势就是全天候作战。GPS卫星数量分布均匀,以确保在任何时间和任何地方的天气条件下可以不受影响的连续观察。

GPS静态相对定位系统主要用于建立调查区域地质情况以及调查测量E级GPS控制网,GPS定位是基于WGS 84椭球空间直角坐标系且采用GPS测量区域网络形成的系统,除了请求WGS 84调整成绩外,还需要最终独立的本地坐标系统验算的结果。现场数据采集相对简单,只要已完成开机关机、量测平仪步骤就可以完成比较复杂的数据处理。这些涉及行业内的知识和操作技能,而且通常可分项目属性建立一个基线向量解算器。GPS网络不受约束调整GPS约束以及平差的四个过程,笔者使用多年Trimble4600LS单频GPS接收机,相应的数据处理软枚TrimbleGeomatiesOmee1.61(以下简称的TGO角eel.61)。本文将举例说明这一点。

河北丰宁满族自治县黑山嘴镇东沟金矿私采矿多年,新的矿主为了扩大采矿权范围,委托我单位映射采矿1:1000地形图,面积约1.6 km,以确定开采边界协调系统的要求和国家坐标系统联测单位。采用GPS静态相对定位方法奠定测量主控制网络及分销网络端连接,共奠定了E级GPS控制点四个,“GPS数据采集站Trimble4600LS单频接收机操作GPS网络观测船尾值小于6,保证质量卫星的几何形状和数据采集的观察期60min”,卫星仰角大于15/155观测的数据采样率的有效的卫星数量超过五个,测量误差在3 mm以内的天线高度。

3 总结

近年来,我国的矿产资源形势不甚乐观,地质勘探行业的不断发展及地质勘探市场的活跃对地质调查测绘工作有着更高的要求。在现代社会,基于自测的GPS测量手段的效率逐渐占据测量总效率的主导地位。现场数据采集相对简单,只要已完成开机关机、量测平仪步骤就可以完成比较复杂的数据处理。这些涉及行业内的知识和操作技能,而且通常可分项目属性建立一个基线向量解算器。GPS网络不受约束调整GPS约束以及平差的四个过程,笔者使用多年Trimble4600L单频GPS接收机,相应的数据处理软枚TrimbleGeomatiesOmee1.61(以下简称的TGO角eel.61)。本文从GPS的特点和性能入手,对该系统在地质勘查中的应用进行了探析。继阿波罗登月计划和航天飞机计划实施之后,美国在20世纪另一个主要的科学和技术成果就是全球定位系统(GPS)。围绕一系列的地质勘查工作的具体问题,本文收集了大量的GPS定位原理及应用的书籍和专业期刊论文,经过了一年半的学习和研究,结合本人多年的室内数据处理经验,本文提出了对GPS技术在地质调查测量中的一些独到的见解。通过论述,我们得出这样的结论:由于技术手段的不成熟,我国的GPS系统在勘探工作中的运用还存在很多问题需要改进。

参考文献

[1]孔祥元,梅是义.控制测量学[M].湖北:武汉上学出版社,2009.

[2]徐绍锉,张华海,杨志强等.GPS测量原理及应用[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社,2009.

[3]周忠漠,易杰军,周琪.卫星测量原理与应用[M].北京:科学出版社,2011.

工程测量测绘论文范文第10篇

关键词:建筑变形;注意事项;作业流程

中图分类号:TE42 文献标识码:A 文章编号:

1. 引言

为了监视建筑物在施工的过程和使用中确定其空间位置随时间的变化特征,需在施工过程及使用过程中对其进行变形观测。本文主要探讨的是:基于安徽省交通勘察设计院测绘处所测项目的观测成果,研究在沉降观测中常用的方法。结合本人在工作中对巢湖电厂构筑物沉降观测项目进行实例分析。

2. 变形观测方案设计

通常由设计部门提出要求,由施工组织计划者提出布置方案,在施工期间进行埋设,

观测点应该有足够的数量以便全面的反映沉降情况,沉降观测点的布置,应以能全面反映建

筑物地基变形特征并结合地质情况及建筑物结构特点确定。变形观测有许多重要的环节需在观测前就要确定, 以便指导整个观测过程。它包括测量方法和设备的选择,监测网布设,测量精度和观测周期的确定。

2.1变形监测的方法

变形监测的方法与设备的选择是相辅相成的,随着测量仪器的进步,变形监测方法也不断地进步;常规的大地测量方法:如精密高程测量、精密距离测量、角度测量等。专门测量手段和技术:如液体静力水准、准直测量、应变测量、倾斜测量等;空间测量技术:GPS测量、IiSAR技术;摄影测量和激光扫描技术。根据项目具体要求,选择变形监测方案同时也决定需要使用的测量仪器设备。监控量测开始前,工程项目部(组)应对仪器进行必要的检校,保证仪器满足规定的精度要求。监测所需的特殊设备和工具进行专门的设计和加工。监测所使用的仪器必须在检定周期之内,应具有足够的稳定性和精度,适于长期、连续监测工作的需要。

2.2变形监测网的测设

布设测量基准点,是为了保证测量的基准统一,布置工作基点是为了便于测量工作,并减小测量误差。必须保证基准点的稳定性,定期进行测量、分析,工作基点与测量基准点间也必须进行测量,以得到工作基点的坐标值,同时可根据坐标值的差异,判断工作基点的稳定性。

参照《工程测量规范》GB50026—2007、《建筑变形测量规范》GB50026—2007等有关规范,巢湖电厂建筑物变形监测按三等变形测量的精度要求施测,外业观测按二等水准测量的技术要求作业。沉降观测选用进口精密水准仪配合铟钢尺测量,仪器标称精度±0.3mm/km。共埋设6个测量基准点,厂区内埋设3个测量基准点(均布置在施工影响范围外地,沉降已经稳定的桩基建筑物的结构柱位),厂区外埋设3个深埋式基准点(均钻孔至基岩,然后在其顶部设置护罩。基准网为闭合水准线路长约4km。

本项目监测以建筑物结构沉降测量为主,同时测量工程桩顶部水平位移测量。共布置测点160个,120个分布在各个建筑物的各结构柱脚位,40个分布在各个建筑物的各结构柱顶部位。结构柱脚位监测点为直径14mm的圆钢筋,钢筋外端要有90°弯钩弯上,并稍离墙体,同时立尺部位要加工成半球形并涂上防腐剂,以保证每次测量测点与测尺在同一位置接触。各结构柱顶部位变形点为直径14mm的带有细十字丝的膨胀螺丝垂直工程桩顶部水平面。

水平位移观测使用精密全站仪配合棱镜采用极坐标法施测;测量采用二等水平位移标准测量,变形点的点位中误差不大于3mm;测点采用强制对中,减少对中误差。

测量采用相同的观测网形,固定使用仪器和观测人员,并尽可能选择最佳观测时段,在基本相同的环境和条件下进行观测。

2.3 建筑物变形观测的精度和频率

工程建筑物的变形观测能否达到预定的目的,要受很多因素的影响。其中,最根本的因

素是观测点的布置、观测的精度与频率,以及每次观测所进行的时间。变形观测的精度要求,取决于该工程建筑物预计的允许变形值的大小和进行观测的目的。在国际测量工作者联合会第十三届会议工程测量组的讨论中提出:“如果观测的目的是为了使变形值不超过某一允许数值而确保建筑物的安全,则其观测的中误差应小于允许变形值的1/10~1/20;如果观测的目的是为了研究其变形的过程,则其中误差应比这个数值小得多。

观测的频率取决于变形值的大小和变形速度,以及观测的目的。通常应根据工程性质、工程进度、地基土质情况及基础荷重增加情况等决定。沉降观测的周期应结合下面几个因素综合确定:

(1) 建筑物基础承载土层的地质条件;

(2) 建筑物荷载的大小;

(3) 建筑物基础的类型。一般应从施工到±0 时开始观测,以后每增加1~3 层观测一次,封顶及竣工时各观测一次,使用期间可根据实际沉降情况每年观测1~4 次。

总之,要求观测的次数,既能反映出变化的过程,又不遗漏变化的时刻。

2.4数据处理和资料分析

2.4.1数据处理

变形数据处理包括整理、整编观测资料,计算测点坐标和变形量,以及分析变形的显著性、规律和成因等。

2.4.2 资料分析

1作图分析,即将观测资料绘制成各种曲线,常用的是将观测资料按时间顺序绘制成过程线。

2统计分析,即用数理统计方法分析计算各种观测物理量的变化规律和变化特种,分析观测物理量的周期性、相关性和发展趋势。

3对比分析

4建模分析,即建立数学模型,用以分离影响因素,研究观测物理量变化规律,进行预报和实现安全控制。常用的数学模型有统计模型、确定性模型和混合模型。

2.5成果整理与提交

1)技术设计书和测量方案

2)监测网和监测点布置图

3)标石、标志规格及埋设图

4)仪器的检校资料

5)原始观测记录

6)平差计算、成果质量评定资料

7)变形观测数据处理分析和预报成果资料

8)变形过程和变形分布图表

9)变形监测、分析和预报的技术报告。

3. 沉降观测的作业流程

4. 总结

在工程建筑物建设和运营中,由于各种因素的影响,都会产生变形。不同的建筑物有不

同的允许变形值。在建筑物设计阶段,应按照有关技术规范及工程的要求,在建筑物的和内部都应布设点。结合地质因素,建筑物的结构形状,荷载及其它因素,通盘考虑,合理布设、先设计再实施。在具体观测中,做到在测量过程中,始终要严格的遵守规范要求,

严格操作过程,这样就可以减少数据中的粗差。合理的选择连续观测的周期,盲目的增加观

测次数和缩短观测周期,以免浪费人力物力。

参考文献

[1] 《工程测量规范》GB50026—2007(建设部国家标准)

[2] 吴来端,邓学才。《建筑施工测量手册》。北京:中国建筑工业出版社,1997。

[3] 张正禄。《工程测量学》。武汉:武汉大学出版社,2002

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