第一篇：高速三維動態(tài)測量

分類: 高速三維動態(tài)測量

在多臺高速相機(jī)同步三維測量系統(tǒng)中, 最為關(guān)鍵的是相機(jī)的同步精度．雙目立體視覺的立體匹配必須針對同一時(shí)刻的兩幅圖像進(jìn)行匹配，因此實(shí)驗(yàn)中兩臺高速攝像機(jī)曝光時(shí)間和拍攝時(shí)刻必須一致，同步時(shí)間誤差至少要小于曝光時(shí)間的1/10．千眼狼系列高速攝像機(jī)具有精確的觸發(fā)延時(shí)功能, 可以使多臺攝像機(jī)的同步時(shí)間誤差小于1/100us.應(yīng)用一: 動車、高鐵動態(tài)位姿測量

隨著我國鐵道技術(shù)的快速發(fā)展, 要求能夠測量運(yùn)行速度高達(dá)500KM/h的機(jī)車的運(yùn)行時(shí)位姿, 且誤差小于±2.5mm.激光二維高速掃描儀采用掃描式測量, 由于掃描速度的限制，應(yīng)用速度上限不到100KM/h，精度只能達(dá)到5mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工程需求。而采用兩臺千眼狼2F04高速相機(jī)組成的雙目視覺三維測量系統(tǒng)，采用10us的曝光時(shí)間, 就可以測量速度高達(dá)504KM/h的高速列車, 其測量精度可以達(dá)到±0.25mm.兩臺或多臺千眼狼2F04可以同步工作, 以1/100us的誤差同步捕捉由大功率線激光構(gòu)造的瞬時(shí)結(jié)構(gòu)光，基于雙目視差原理獲得被測目標(biāo)的三維姿態(tài), 為高速列車動態(tài)位姿的測量提供了一種全新有效的手段。

應(yīng)用二: 沖擊作用下結(jié)構(gòu)表面三維變形測量

研究結(jié)構(gòu)在沖擊載荷作用下的毀傷、侵徹等問題時(shí)，需要測量結(jié)構(gòu)表面的動態(tài)變形．高速激光位移計(jì)、速度計(jì)等只能獲得單點(diǎn)的變形信息，難以分析復(fù)雜的非均勻破壞過程．利用多臺千眼狼5F01可以精確同步采集的特性, 可以用多臺千眼狼5F01組成三維結(jié)構(gòu)表面動態(tài)變形測量系統(tǒng), 獲得高精度的試件表面動態(tài)的三維變形場.另外，為了捕捉短暫的動態(tài)沖擊作用過程，千眼狼系列高速攝像機(jī)提供后觸發(fā)功能.由于高速攝像機(jī)每秒鐘產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù), 即使是擁有1TB超大高速內(nèi)存的千眼狼5F01系列高速攝像機(jī),也只能連續(xù)拍攝200多秒,一般的高速攝像機(jī)只能連續(xù)拍攝幾秒到十幾秒.在傳統(tǒng)的觸發(fā)模式下, 研究人員要想辦法在要拍攝的動作發(fā)生前很短的時(shí)間內(nèi)觸發(fā)高速相機(jī)的圖像捕捉功能, 才能保證在幾秒內(nèi)拍攝到該動作.這就對相機(jī)的觸發(fā)提出了較高的要求, 而其要求研究人員能夠預(yù)測動作發(fā)生的時(shí)刻.在千眼狼的后觸發(fā)模式下, 高速攝像機(jī)一直在高速捕捉圖像, 當(dāng)內(nèi)存滿了之后, 最早的圖像會被丟棄, 而保留最新的圖像.因此, 研究人員只要在觀察到?jīng)_擊過程發(fā)生后的幾秒內(nèi)停止高速攝像機(jī), 就可以保證拍攝到該過程, 尤其適合沖擊過程的發(fā)生時(shí)刻不可預(yù)測的場合.

第二篇：高速鐵路工程測量技術(shù)

高速鐵路工程測量技術(shù)

摘要

高速鐵路的建設(shè)是現(xiàn)階段國家的一項(xiàng)重要任務(wù)。本文對傳統(tǒng)測量方法進(jìn)行了簡單描述，總結(jié)了傳統(tǒng)測量方式的缺點(diǎn)。同時(shí)，通過對《高速鐵路工程測量規(guī)范》技術(shù)要點(diǎn)的總結(jié)，從“三網(wǎng)合一”、分級布網(wǎng)、軌道控制網(wǎng)等方面分析了現(xiàn)代鐵路工程測量技術(shù)，闡述了高速鐵路工程測量技術(shù)體系較傳統(tǒng)測量方法的進(jìn)步，是我國高速鐵路工程建設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)和有力支撐。

關(guān)鍵字：高速鐵路，工程測量，測量標(biāo)準(zhǔn)

Abstract The construction of high-speed railway is an important task of present state.In this paper, the traditional measuring method has carried on the brief description, summarizes the traditional measurement methods of faults.At the same time, through the measurement of the high speed railway engineering, the end of the main technical points from the “three nets”, classification and net, orbit control network and other aspects analyzes the modern measuring technology of railway engineering, this paper expounds the high-speed railway engineering survey technology system is the progress of the traditional measurement method, is China's high speed railway construction technology foundation and strong support.Key words: high speed railway, engineering surveying, measuring standard

目 錄

第一章 引言..................................................................................................................1 第二章 我國的高速鐵路工程測量技術(shù)體系..............................................................2 第三章 傳統(tǒng)的鐵路工程測量................................................3 3.1 傳統(tǒng)的鐵路工程測量方法.................................................................................3 3.2 傳統(tǒng)的鐵路工程測量方法的缺陷.....................................................................3 第四章 高速鐵路精密測量體系..................................................................................5 4.1 高速鐵路精密工程測量的內(nèi)容.........................................................................5 4.2 速鐵路精密工程測量的目的.............................................................................5 4.3 速鐵路軌道鋪設(shè)的精度要求.............................................................................5 4.3.1 軌道的內(nèi)部幾何尺寸...................................................................................5 4.3.2 軌道的外部幾何尺寸...................................................................................6 4.4 高速鐵路精密測量體系的特點(diǎn).........................................................................6 4.4.1 “三網(wǎng)合一”的測量體系...........................................................................6 4.4.2 建立框架控制網(wǎng)CP0...................................................................................6 4.4.3 高速鐵路平面控制網(wǎng)的分級布網(wǎng)...............................................................7 4.4.4 CPⅢ自由測站邊角交會網(wǎng)測量...................................................................7 4.5 筑物變形監(jiān)測.....................................................................................................8 第五章 結(jié)束語..............................................................................................................9 參考文獻(xiàn)......................................................................................................................10

第一章 引言

交通問題一直是國家關(guān)注的重要部分，然而隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加大，城市交通壓力也開始增大。為了緩解城市交通壓力，為人們提供出行方便，高速鐵路迅速的發(fā)展起來。高速鐵路旅客列車行駛速度高(250—350km／h)，所以高鐵的交通安全不容忽視。保證高速鐵路安全的行駛，需要大量的前期工程投入，高新技術(shù)的加入是必不可少。第二章 我國的高速鐵路工程測量技術(shù)體系

我國的高速鐵路工程測量技術(shù)體系是伴隨著我國鐵路客運(yùn)專線無砟軌道工程的建設(shè)而逐步建立和完善的。

2004年，鐵道部決定在遂渝線開展無砟軌道綜合試驗(yàn)后，在施工過程中就發(fā)現(xiàn)原有的測量控制網(wǎng)精度及控制網(wǎng)布設(shè)不能滿足無砟軌道施工要求。為此，中鐵二院與西南交通大學(xué)合作在遂渝線開展了無砟軌道鐵路工程測量技術(shù)的研究，并建立了遂渝線無砟軌道綜合試驗(yàn)段精密工程測量控制網(wǎng)。

2006年隨著京津城際、武廣、鄭西客運(yùn)專線無砟軌道鐵路的全面開工建設(shè)，原有的鐵路測量體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已不能適應(yīng)客運(yùn)專線無砟軌道建設(shè)的要求。為了適應(yīng)我國客運(yùn)專線無砟軌道建設(shè)的形勢，在鐵道部建設(shè)管理司和鐵道部經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院主持下，開始編制《客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定》。初步形成了我國高速鐵路工程測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

隨著高速鐵路建設(shè)大規(guī)模地展開，在《客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定》的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國高速鐵路建設(shè)特點(diǎn)和現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展，開展了《高速鐵路CPIII測量標(biāo)準(zhǔn)及軟件研制》和《基于自由測站的高速鐵路CPlII高程網(wǎng)測量及其標(biāo)準(zhǔn)的研究》，對京津、武廣、鄭西、京滬、哈大、合寧、合武、石太等高速鐵路工程測量經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)，按照原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新的原則，對《客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定》進(jìn)一步完善，編制完成了《高速鐵路工程測量規(guī)范》，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的我國高速鐵路工程測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。第三章 傳統(tǒng)的鐵路工程測量

3.1 傳統(tǒng)的鐵路工程測量方法

傳統(tǒng)的鐵路工程是以線路中線控制樁作為鐵路勘測設(shè)計(jì)和施工的坐標(biāo)基準(zhǔn)，其測量作業(yè)模式和流程為：初測——定測——線下工程施工測量——鋪軌測量。

(1)初測

平面控制測量一初測導(dǎo)線：坐標(biāo)系統(tǒng)為1954北京坐標(biāo)系；測角中誤差12．5”(25”√n)，導(dǎo)線全長相對閉合差：光電測距1／6000，鋼尺丈量1／2000。高程控制測量一初測水準(zhǔn)：高程系統(tǒng)為1956黃海高程／1985國家高程基準(zhǔn)；測量精度：五等水準(zhǔn)(30√￡)。

(2)定測

以初測導(dǎo)線和初測水準(zhǔn)點(diǎn)為基準(zhǔn)，按初測導(dǎo)線的精度要求放出交點(diǎn)、直線控制樁、曲線控制樁(五大樁)。

(3)線下工程施工測量

平面測量以定測放出交點(diǎn)、直線控制樁、曲線控制樁(五大樁)作為線下工程施工測量的基準(zhǔn)；高程測量以初測水準(zhǔn)點(diǎn)為基準(zhǔn)。

(4)鋪軌測量

直線用經(jīng)緯儀穿線法測量；曲線用弦線矢距法或偏角法進(jìn)行鋪軌控制。

3.2 傳統(tǒng)的鐵路工程測量方法的缺陷

傳統(tǒng)的鐵路測量方法，在過去主要靠經(jīng)緯儀、鋼尺丈量測距的年代，是一種行之有效的方法，適合于普通速度鐵路工程測量。但是在測量已廣泛采用GPS、全站儀、電子水準(zhǔn)儀新技術(shù)的今天，這一傳統(tǒng)的鐵路工程測量方法已不能適應(yīng)我國現(xiàn)代化鐵路建設(shè)的要求。它存在著以下的不足。

(1)平面坐標(biāo)系投影差大。

采用1954年北京坐標(biāo)系30帶投影，投影帶邊緣邊長投影變形值最大可達(dá)340mm／km，不利于GPS、RTK、全站儀等新技術(shù)采用坐標(biāo)定位法進(jìn)行勘測和施工放線。

(2)線路平面測量可重復(fù)性較差。

以線路中線控制樁作為鐵路勘測設(shè)計(jì)和施工的坐標(biāo)基準(zhǔn)，沒有采用逐級控制 的方法建立完整的平面高程控制網(wǎng)，線路施工控制僅靠定測放出交點(diǎn)、直線控制樁、曲線控制樁(五大樁)進(jìn)行控制，當(dāng)出現(xiàn)中線控制樁連續(xù)丟失后，就很難進(jìn)行恢復(fù)；由于路基地段沒有分級建立平面控制網(wǎng)，沒有穩(wěn)固的平面控制基準(zhǔn)，施工后線路中線控制樁就被破壞，只是在路基工程施工期間根據(jù)中線控制樁設(shè)置護(hù)樁進(jìn)行平面控制。無法使用統(tǒng)一的平面控制基準(zhǔn)進(jìn)行線下工程和軌道工程施工。

(3)測量精度低。

由于導(dǎo)線方位角測量精度要求較低，施工單位復(fù)測時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)曲線偏角超限問題，施工單位只有以改變曲線要素的方法來進(jìn)行施工。在普通速度條件下，不會影響行車安全和舒適度，但在高速行車條件下，就有可能影響行車安全和舒適度。

(4)軌道鋪設(shè)精度難以滿足設(shè)計(jì)線形和平順度要求。

軌道的鋪設(shè)不是以測量控制網(wǎng)為基準(zhǔn)按照設(shè)計(jì)的坐標(biāo)定位，而是按照線下工程的施工現(xiàn)狀采用相對定位進(jìn)行鋪設(shè)，這種鋪軌方法由于測量誤差的積累，往往造成軌道的幾何參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)相差甚遠(yuǎn)。在浙贛線提速改造時(shí)，采用定位進(jìn)行鋪軌就出現(xiàn)了圓曲線半徑與設(shè)計(jì)半徑相差太大、大半徑長曲線變成了很多不同半徑圓曲線的組合、曲線五大樁位置與設(shè)計(jì)位置相差太大、縱斷面整坡變成了很多碎坡等問題。第四章 高速鐵路精密測量體系

傳統(tǒng)鐵路測量方法采用定測中線控制樁作為聯(lián)系鐵路勘測設(shè)計(jì)與施工的線路平面測量控制基準(zhǔn)，中線控制樁在線路竣工后已不復(fù)存在，鐵路平面控制基準(zhǔn)已經(jīng)失去，因而在竣工和運(yùn)營階段的線路復(fù)測只能通過相對測量的方式進(jìn)行，這種方式只適合測量精度要求低的普速鐵路測量。而高速鐵路軌道必須具有非常精確的幾何參數(shù)，使軌道的幾何參數(shù)與設(shè)計(jì)的目標(biāo)位置之間的偏差保持在最小，精度要保持在毫米級范圍以內(nèi)。僅僅依靠相對測量方法對線路進(jìn)行維護(hù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須引入絕對測量系統(tǒng)，建立一套完整精密測量系統(tǒng)。

4.1 高速鐵路精密工程測量的內(nèi)容

高速鐵路精密工程測量貫穿于高速鐵路工程勘測設(shè)計(jì)、施工、竣工驗(yàn)收及運(yùn)營維護(hù)測量全過程，包括以下內(nèi)容：

(1)高速鐵路平面高程控制測量；(2)線下工程施工測量；(3)軌道施工測量；(4)運(yùn)營維護(hù)測量。

4.2 速鐵路精密工程測量的目的

高速鐵路精密工程測量的目的是通過建立各級平面高程控制網(wǎng)，在各級精密測量控制網(wǎng)的控制下，實(shí)現(xiàn)線下工程按設(shè)計(jì)線型準(zhǔn)確施工和保證軌道鋪設(shè)的精度能滿足旅客列車高速、安全行駛。為了達(dá)到在高速行駛條件下，旅客列車的安全性和舒適性，那么線路嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的線型施工，即保持精確的幾何線性參數(shù)；軌道必須具有非常高的平順性，精度要保持在毫米級的范圍以內(nèi)。

4.3 速鐵路軌道鋪設(shè)的精度要求

高速鐵路軌道施工的定位精度決定著高速鐵路的平順性，高速鐵路軌道鋪設(shè)應(yīng)滿足軌道內(nèi)部幾何尺寸(軌道自身的幾何尺寸)和外部幾何尺寸(軌道與周圍建筑物的相對尺寸)的精度要求。其中內(nèi)部尺寸描述軌道的幾何形狀，外部幾何尺寸體現(xiàn)軌道的空間位置和標(biāo)高。4.3.1 軌道的內(nèi)部幾何尺寸

軌道內(nèi)部幾何尺寸體現(xiàn)出軌道的形狀，根據(jù)軌道上相鄰點(diǎn)的相對位置關(guān)系就 可以確定，表現(xiàn)為軌道上各點(diǎn)的相對位置。軌道內(nèi)部幾何尺寸的各項(xiàng)規(guī)定是為了給列車的平穩(wěn)運(yùn)行提供一個(gè)平順的軌道，即通常提到的平順性。因此，除軌距和水平之外，還規(guī)定了軌道縱向高低和方向的參數(shù)，這些參數(shù)能保證軌道有正確的形狀。利用這些參數(shù)可以檢查軌道的實(shí)際形狀是否與設(shè)計(jì)形狀相符，軌道內(nèi)部幾何尺寸的測量也稱之為軌道的相對定位。4.3.2 軌道的外部幾何尺寸

軌道的外部幾何尺寸是軌道在空間三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)和高程，由軌道中線與周圍相鄰建筑物的關(guān)系來確定。軌道外部幾何尺寸的測量也稱之為軌道的絕對定位，軌道的絕對定位必須與路基、橋梁、隧道、站臺等線下工程的空間位置坐標(biāo)和高程相匹配協(xié)調(diào)。軌道的絕對定位精度必須滿足軌道相對定位精度的要求，即軌道平順性的要求。由此可見，高速鐵路各級測量控制網(wǎng)測量精度應(yīng)同時(shí)滿足線下工程施工和軌道工程施工的精度要求，即必須同時(shí)滿足軌道絕對定位和相對定位的精度要求。

4.4 高速鐵路精密測量體系的特點(diǎn)

4.4.1 “三網(wǎng)合一”的測量體系

高速鐵路工程測量的平面、高程控制網(wǎng)，按施測階段、施測目的及功能不同分為：勘測控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、運(yùn)營維護(hù)控制網(wǎng)。我們把高速無砟軌道鐵路工程測量的這三個(gè)階段的測量控制網(wǎng)，簡稱“三網(wǎng)”。

勘測控制網(wǎng)包括：CPI控制網(wǎng)、CPⅡ控制網(wǎng)、二等水準(zhǔn)基點(diǎn)控制網(wǎng)。施工控制網(wǎng)包括：CPI控制網(wǎng)、CPⅡ控制網(wǎng)、水準(zhǔn)基點(diǎn)控制網(wǎng)、CPm控制網(wǎng)。

運(yùn)營維護(hù)控制網(wǎng)包括：CPlI控制網(wǎng)、水準(zhǔn)基點(diǎn)控制網(wǎng)、CPm控制網(wǎng)、加密維護(hù)基標(biāo)。

為保證三階段的測量控制網(wǎng)滿足高速鐵路勘測、施工、運(yùn)營維護(hù)3個(gè)階段測量的要求，在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營階段構(gòu)建和保持高速鐵路軌道空間幾何形位的一致性，滿足高速鐵路工程建設(shè)和運(yùn)營管理的需要，3階段的平面、高程控制測量必須采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)。即勘測控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、運(yùn)營維護(hù)控制網(wǎng)均采用CPI為基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)，以二等水準(zhǔn)基點(diǎn)網(wǎng)為基礎(chǔ)高程控制網(wǎng)。簡稱為“三網(wǎng)合一”。4.4.2 建立框架控制網(wǎng)CP0 高速鐵路建立框架控制網(wǎng)CP0，是在總結(jié)京津城際鐵路，鄭西、武廣、哈大、京滬、石武高速鐵路平面控制測量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的。由于高速鐵路線路長、地區(qū)跨越幅度大且平面控制網(wǎng)沿高速鐵路呈帶狀布設(shè)。為了控制帶狀控制網(wǎng)的橫向擺動，沿線必須每隔一定間距聯(lián)測高等級的平面控制點(diǎn)，但是由于沿線國家高級控制點(diǎn)之間的兼容性差，基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)CPI經(jīng)國家點(diǎn)約束后使高精度的cPI控制網(wǎng)發(fā)生扭曲，大大降低了CPI控制點(diǎn)間的相對精度，個(gè)別地段經(jīng)國家點(diǎn)約束后的CPI控制點(diǎn)問甚至不能滿足規(guī)范要求的CPI控制點(diǎn)相對中誤差≤1／80000。在測量中不得不采用一個(gè)點(diǎn)和一個(gè)方向的約束方式進(jìn)行cPI控制網(wǎng)平差，但這種平差方式給CPI控制網(wǎng)復(fù)測帶來不便。為此，在京津城際鐵路、哈大、京滬、石武高速鐵路平面控制測量首先采用GPS精密定位測量方法建立高精度的框架控制網(wǎng)CP0，作為高速鐵路平面控制測量的起算基準(zhǔn)，不僅提高了CPI控制網(wǎng)的精度，也為平面控制網(wǎng)復(fù)測提供了基準(zhǔn)。4.4.3 高速鐵路平面控制網(wǎng)的分級布網(wǎng)

高速鐵路工程測量平面控制網(wǎng)應(yīng)在框架控制網(wǎng)CP0基礎(chǔ)上分三級布設(shè)，第一級為基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)CPI，主要為勘測、施工、運(yùn)營維護(hù)提供坐標(biāo)基準(zhǔn)；第二級為線路平面控制網(wǎng)CPlI，主要為勘測和施工提供控制基準(zhǔn)；第三級為軌道控制網(wǎng)CPⅢ，主要為軌道鋪設(shè)和運(yùn)營維護(hù)提供控制基準(zhǔn)。三級平面控制網(wǎng)之間的相互關(guān)系如圖1所示。

圖1 高速鐵路三級平面控制網(wǎng)示意圖

4.4.4 CPⅢ自由測站邊角交會網(wǎng)測量

CPIll為軌道控制網(wǎng)，是鋪軌加密基標(biāo)和軌道精調(diào)的基準(zhǔn)，為了保證鋪軌加密基標(biāo)和軌道精調(diào)測量的精度，其點(diǎn)位間距以60m為宜。CPⅢ控制網(wǎng)應(yīng)采用自由測站邊角交會網(wǎng)進(jìn)行構(gòu)網(wǎng)測量，以CPI或CPII作為基準(zhǔn)進(jìn)行固定數(shù)據(jù)約束平差。CPⅢ自由測站邊角交會網(wǎng)如圖2所示，自由測站間距為120m左右，每個(gè) CPⅢ控制點(diǎn)有3個(gè)自由測站點(diǎn)的距離、方向交會。CPⅢ自由測站邊角交會網(wǎng)測量與常規(guī)導(dǎo)線網(wǎng)測量比較具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)點(diǎn)位分布均勻，有利于鋪軌加密基標(biāo)和軌道精調(diào)作業(yè)精度的控制；(2)網(wǎng)形均勻?qū)ΨQ，圖形強(qiáng)度高，每個(gè)CPIII控制點(diǎn)有3個(gè)方向交會，多余觀測量多，有利于提高網(wǎng)的可靠性和測量精度；

(3)相鄰點(diǎn)間相對精度高，兼容性好，能有效控制軌道的平順性；(4)控制點(diǎn)采用強(qiáng)制對中標(biāo)志，自由測站沒有對中誤差，消除了點(diǎn)位對中點(diǎn)誤差對控制網(wǎng)精度的影響。

圖2 CPⅢ控制網(wǎng)示意圖

4.5 筑物變形監(jiān)測

高速鐵路線路長，路基、橋梁、涵洞、隧道工程量大，沿線復(fù)雜地質(zhì)條件對工程建設(shè)影響大，線下構(gòu)筑物變形是無砟軌道鐵路的重要參數(shù)，一直貫穿于設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營養(yǎng)護(hù)、維修各階段。高速鐵路構(gòu)筑物的變形監(jiān)測與控制是高速鐵路建設(shè)成敗和安全運(yùn)營的關(guān)鍵，為使變形監(jiān)測所獲取的數(shù)據(jù)科學(xué)、可靠并連續(xù)，因此在《高速鐵路工程測量規(guī)范》中，專門作為一章對構(gòu)筑物變形測量的監(jiān)測網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)、測量精度、監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)及測量方法進(jìn)行了規(guī)范。這是高速鐵路精密工程測量體系的一個(gè)特點(diǎn)。

第五章 結(jié)束語

目前，我們通過引進(jìn)、消化吸收、再創(chuàng)新，已掌握了高速鐵路工程建設(shè)測量技術(shù)?！陡咚勹F路工程測量規(guī)范》已編制完成并頒布實(shí)施，形成了一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高速鐵路工程測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，并大規(guī)模地開展高速鐵路建設(shè)。但是，隨著我國多條高速鐵路的相繼竣工，大規(guī)模地投入運(yùn)營。高速鐵路的運(yùn)營及養(yǎng)護(hù)維修測量將是一個(gè)迫切需要我們解決的問題。而如何利用已有的CPIII控制網(wǎng)和鋪軌基標(biāo)快速完成高速鐵路的運(yùn)營及養(yǎng)護(hù)維修測量，目前還是一個(gè)空白，需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。同時(shí)應(yīng)通過對京津城際鐵路養(yǎng)護(hù)維修測量和鄭西、武廣客運(yùn)專線無砟軌道鐵路運(yùn)營及養(yǎng)護(hù)維修測量的總結(jié)和開展科研，研究一套適合我國客運(yùn)專線鐵路軌道的運(yùn)營維護(hù)測量技術(shù)，逐步完善高速鐵路運(yùn)營維護(hù)測量保障體系，確保高速鐵路的安全運(yùn)行。參考文獻(xiàn)

[1] 徐萬鵬.高速鐵路精密測量基準(zhǔn)的確定.鐵道工程學(xué)報(bào), 2012(9): 7-11.[2] 劉華.從高速鐵路工程測量標(biāo)準(zhǔn)看鐵路工程測量技術(shù)的進(jìn)步.鐵道經(jīng)濟(jì)研究, 2010(3): 25-29.[3] 周玉輝.高速鐵路工程測量有關(guān)技術(shù)問題的探討.鐵道勘察, 2005,31(3): 28-31.[4] 盧建康.論我國高速鐵路精密工程測量技術(shù)體系及特點(diǎn).高速鐵路技術(shù), 2010,01(1): 31-35.[5] 盧建康.高速鐵路精密工程測量技術(shù)體系的建立及特點(diǎn).鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì), 2010(z1): 70-73.[6] 左廣恒.高速鐵路測量控制體系建設(shè)與常見問題分析.城市建設(shè)理論研究(電子版), 2012(10).

第三篇：關(guān)于gps動態(tài)測量實(shí)習(xí)報(bào)告推薦

關(guān)于gps動態(tài)測量實(shí)習(xí)報(bào)告范文推薦

篇一：GPS靜態(tài)測量實(shí)習(xí)報(bào)告

一、實(shí)習(xí)目的

（1）、運(yùn)用所學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論知識與課內(nèi)實(shí)驗(yàn)已掌握的基本技能，利用現(xiàn)有儀器設(shè)備及資料進(jìn)行綜合訓(xùn)練，對GPS靜態(tài)作業(yè)流程進(jìn)行熟悉，鞏固課堂教學(xué)知識，加深對GPS靜態(tài)測量基本理論的理解，能夠用有關(guān)理論指導(dǎo)作業(yè)實(shí)踐，做到理論與實(shí)踐相統(tǒng)一，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，從而對GPS測量的基本內(nèi)容得到一次實(shí)際的應(yīng)用，使所學(xué)知識進(jìn)一步鞏固、深化。

（2）、通過實(shí)際的操作掌握和熟練GPS測量的操作流程，數(shù)據(jù)處理過程，掌握GPS機(jī)靜態(tài)處理過程。對學(xué)生進(jìn)行GPS測量的基本技能訓(xùn)練，提高動手能力和獨(dú)立工作能力。通過實(shí)習(xí)，熟悉并掌握GPS的作業(yè)程序及施測方法。

（3）、在校區(qū)范圍內(nèi)建立一個(gè)獨(dú)立的GPS網(wǎng)用于校區(qū)范圍內(nèi)的地形測量任務(wù)。通過完成GPS靜態(tài)測量實(shí)際任務(wù)的鍛煉，提高學(xué)生獨(dú)立從事測繪工作的計(jì)劃、組織與管理能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的專業(yè)品質(zhì)和職業(yè)道德，達(dá)到綜合素質(zhì)培養(yǎng)的教學(xué)目的。

二、實(shí)習(xí)準(zhǔn)備和組織安排

實(shí)習(xí)地點(diǎn)：

南京信息工程大學(xué)校園內(nèi)

實(shí)習(xí)儀器：

海星達(dá)H32系列GNSS（共4臺）如圖 1；

海星達(dá)H32系列GNSS接收機(jī)特點(diǎn)

◇ 強(qiáng)大的Linux系統(tǒng)

◇ 1G大容量主機(jī)內(nèi)存

◇ 采用多星多系統(tǒng)內(nèi)核

◇ 內(nèi)置收發(fā)一體電臺，基準(zhǔn)站與移動站能完全互換

◇ 1+X多模通信單元

◇ 長距離外掛電臺隨心選配

◇ WCDMA 3G通信功能

◇ 智能化的故障自我診斷功能

◇ 更大的電池容量，單電池達(dá)到5000mAh

◇ 支持GNSS、GLONASS和GALILEO全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航定位。

◇ 靜態(tài)數(shù)據(jù)雙格式存儲（*.GNS / RINEX數(shù)據(jù)）

◇ 向?qū)秸Z音提示輔助快速完成工作模式設(shè)置

◇ 支持多種語音播報(bào)，可定制各地特色方言

◇ 批量設(shè)置工作參數(shù)，組內(nèi)通用

◇ 遠(yuǎn)程控制，自動遠(yuǎn)程升級和注冊

◇ 多樣化的數(shù)據(jù)采集及控制終端（iHand 28G手簿/PC主機(jī)/平板電腦

圖1海星達(dá)H32系列GNSS接收機(jī)

實(shí)習(xí)分組：

為便于實(shí)習(xí)和平行作業(yè)，本次實(shí)習(xí)分為若干個(gè)實(shí)習(xí)小組，各組設(shè)組長1人，（本組共12名成員：周偉，錢輝，張振秋，甄旋，韓京，王亮，柯立，姚佩超，董燕，顧望清，周珊珊，張曉雅）協(xié)助指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)組織本小組的各項(xiàng)實(shí)習(xí)、儀器的借用與保管、資料的收集與整理等各項(xiàng)具體工作，并處理好與其它實(shí)習(xí)小組的協(xié)調(diào)工作。

全部實(shí)習(xí)由指導(dǎo)教師統(tǒng)一指揮，班干部及各組組長應(yīng)積極配合教師做好本班、本組的各項(xiàng)工作。

三、測區(qū)概況

南京信息工程大學(xué)坐落于古城南京浦口區(qū)，整個(gè)測區(qū)位于北緯32°12′到北緯32°13′之間，東經(jīng)118°42′到118°44′之間。地屬平原，地形平坦，屬于校園地區(qū)，人口密集，交通方便，氣候宜人，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，建筑物

多而林立有序，多為低層建筑物，建筑物之間間距較大，不致影響GPS信號接收。

四、施測過程

測前

（1）點(diǎn)之記的制作

整個(gè)測區(qū)共有10個(gè)GPS控制點(diǎn)，均勻地分布在校區(qū)內(nèi)，東苑5個(gè)，中苑2個(gè)，西苑3個(gè)。通過翻閱資料我們自己制作了一張表格，用于記錄個(gè)GPS點(diǎn)的位置和周邊情況（見附錄）。

（2）網(wǎng)型設(shè)計(jì)

GPS網(wǎng)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是在保證質(zhì)量的前提下，盡可能地提高效率，努力降低成本。因此，在進(jìn)行GPS的設(shè)計(jì)和測量時(shí)，既不能脫離實(shí)際的應(yīng)用需求，盲目地最求不必要的高精度和高可靠性；也不能為追求高效率和低成本，而放棄對質(zhì)量的要求。

由于我們組有4臺GPS儀考慮到效率和精度，我們組決定使用4邊網(wǎng)的形式，網(wǎng)型設(shè)計(jì)草圖如圖所示（圖 1）測量順序按照如圖的（1）——（2）——（3）——（4）——（5）順序進(jìn)行，連接方式采用網(wǎng)連式，搬站方式采取。這樣保證了有8個(gè)點(diǎn)有2——4次的重復(fù)設(shè)站，保證了網(wǎng)的穩(wěn)定性和精確度，同時(shí)按照這樣的設(shè)站順序也提高了效率，降低了時(shí)間。

圖1 網(wǎng)形設(shè)計(jì)草圖

測中

外業(yè)測量時(shí)間定為6 月10日。

12個(gè)人再分為4個(gè)小組，周偉、董燕、顧望清為一組，錢輝，韓京，周珊

篇二：GPS測量實(shí)習(xí)報(bào)告

1.1 實(shí)習(xí)目的

（1）掌握利用GPS技術(shù)進(jìn)行導(dǎo)航、數(shù)據(jù)采集、控制測量、放

樣等測繪工作的基本方法和基本技能，使所學(xué)理論知識與實(shí)踐相結(jié)合，鞏固和加深對GPS相關(guān)概念和新知識的理解，增強(qiáng)動手能力。

（2）熟悉GPS靜態(tài)相對定位原理、以及南方GPS接收機(jī)的

使用；掌握GPS網(wǎng)的網(wǎng)形設(shè)計(jì)并獨(dú)立設(shè)計(jì)出校園GPS控制網(wǎng)的布網(wǎng)方案；學(xué)會“南方測繪GPS數(shù)據(jù)處理”軟件的簡單使用。（3）掌握RTK的測量原理和作業(yè)流程；學(xué)會RTK手簿的使

用。掌握利用GPS技術(shù)進(jìn)行導(dǎo)航、數(shù)據(jù)采集、控制、放樣等

1.2 實(shí)習(xí)內(nèi)容

（1）GPS靜態(tài)測量及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理分析：采用GPS 靜態(tài)測量技術(shù)，在華北水院花園校區(qū)布設(shè)一個(gè)控制網(wǎng)，包括技術(shù)設(shè)計(jì)、選點(diǎn)、外業(yè)觀測計(jì)劃、外業(yè)觀測、數(shù)據(jù)傳輸及格式轉(zhuǎn)換、基線解算、網(wǎng)評差、成果質(zhì)量控制、技術(shù)總結(jié)。

（2）GPS動態(tài)測量：

① 單機(jī)準(zhǔn)站式RTK:放樣點(diǎn)坐標(biāo)上傳、基準(zhǔn)站設(shè)置、流動站設(shè)

置、坐標(biāo)系建立、外業(yè)放樣、數(shù)據(jù)檢查。

② 網(wǎng)絡(luò)RTK測量：學(xué)會網(wǎng)絡(luò)TRK的具體操作步驟；會用手簿藍(lán)

牙連接主機(jī)，會利用移動站接收機(jī)接收CORS中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位。

（3）GPS導(dǎo)航：利用導(dǎo)航GPS76接收機(jī)進(jìn)行導(dǎo)航，會存儲并查看導(dǎo)航點(diǎn)坐標(biāo)、方位，以及航點(diǎn)在航

跡線或數(shù)字地圖上的實(shí)時(shí)位置，最后利用導(dǎo)航方法計(jì)算某一區(qū)域的航跡面積。

(1)地點(diǎn)：花園校區(qū)南大門及北環(huán)路；

(2)點(diǎn)數(shù)：每人3 個(gè)以上；

(3)點(diǎn)間距：大于5m。

1.3 實(shí)習(xí)原理：

（1）靜態(tài)相對定位原理：GPS靜態(tài)相對定位也稱為差分GPS，采用載波相對定位觀測量以及相位觀測量的線性組合技術(shù)，消弱各類定位誤差。作業(yè)時(shí)用兩臺GPS接收機(jī)安置在基線的兩端，同步觀測4顆以上GPS衛(wèi)星，以確定基線端點(diǎn)在WGS-84坐標(biāo)系下的相對位置。GPS相對定位是通過測量GPS衛(wèi)星到接收機(jī)天線相位中心的時(shí)間，測定站星間的偽距。

（2）RTK原理：在兩臺靜態(tài)型測量儀器間加上一套無線電數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)（也稱數(shù)據(jù)鏈），將相對獨(dú)立的GPS信號接收系統(tǒng)連成一個(gè)有機(jī)整體。由流動站和基準(zhǔn)站組成?；鶞?zhǔn)站把接收到的所有衛(wèi)星信息（包括偽距和載波相位觀測值）和基準(zhǔn)站的一些信息（如基準(zhǔn)站的坐標(biāo)、天線高等）都通過通訊系統(tǒng)傳送到流動站。流動站本身在接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)的同時(shí)，也接收基準(zhǔn)站傳送的衛(wèi)星數(shù)

據(jù)，在流動站完成初始化后，并將基準(zhǔn)站的載波觀測信號與本身接收到的載波觀測信號進(jìn)行差分處理（基線），同時(shí)輸入相應(yīng)的坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換參數(shù)和投影參數(shù)，即可實(shí)時(shí)求的實(shí)用的未知坐標(biāo)。（3）GPS導(dǎo)航原理：利用GPS76接收機(jī)首先利用GPS星系再全球的分布，只要有四顆衛(wèi)星能覆蓋的地方就可以精確定位一個(gè)點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)。將GPS定位模塊得到的經(jīng)緯度信息，反映到地圖相應(yīng)的點(diǎn)上，也就是當(dāng)定位完成后，你可以再導(dǎo)航儀的電子地圖上看到你當(dāng)前的位置，然后定位芯片每秒中進(jìn)行多次刷新定位，從而在你的位置運(yùn)動過程中不斷的定位到你的位置，這時(shí)你在導(dǎo)航儀上就能看到你的位置再地圖上的運(yùn)動變化。當(dāng)然導(dǎo)航軟件除了電子地圖外還有一套路徑引導(dǎo)的計(jì)算軟件，根據(jù)你的需要，當(dāng)你指定某個(gè)目的地時(shí)候它幫你規(guī)劃出一條行走路線，然后引導(dǎo)你向目的行走。可以建立航點(diǎn)，航跡，求相應(yīng)的航跡面積。

1.4 實(shí)習(xí)器材：

萊卡GPS接收機(jī)3臺套，每套包括：天線、控制器、電池、鋼卷尺、電纜、腳架、電瓶、背包和儀器箱等。對講機(jī)3臺，動態(tài)測量，導(dǎo)航用Trimble R8和南方靈銳S86接收機(jī)，手持GPS型號GARMIN GPS76，計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)處理軟件。

1.5 人員組成

本班實(shí)習(xí)各成員職責(zé)如下：

班長陳福亮：與實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師進(jìn)行聯(lián)系，匯報(bào)

第四篇：高速公路工程測量管理辦法

第一章 總則

一、為了加強(qiáng)工程測量管理，加快施工進(jìn)度，使工程測量規(guī)范化，制度化，防止測量事故發(fā)生，更好地為工程建設(shè)服務(wù)，根據(jù)有關(guān)規(guī)定特制定本辦法。保證工程質(zhì)量，二、工程測量工作是工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，是技術(shù)管理工作的重要組成部分。它既是工程建設(shè)施工階段的重要技術(shù)基礎(chǔ)工作，又為施工和運(yùn)營安全提供必要的資料和技術(shù)依據(jù)，搞好工程測量提高測量成果水平，是防止測量事故發(fā)生，確保工程質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。

三、工程測量的技術(shù)依據(jù)必須是所承擔(dān)工程項(xiàng)目現(xiàn)行的規(guī)范、規(guī)則、規(guī)定及設(shè)計(jì)文件的有關(guān)要求。沒有現(xiàn)成的規(guī)范、規(guī)則和規(guī)定可依時(shí)，可參照相近行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定臨時(shí)辦法，報(bào)上一級審批，供實(shí)施。

四、工程測量工作是一項(xiàng)艱苦、細(xì)致的集體活動。每一個(gè)從事工程測量的工作人員，都要具備良好的身體素質(zhì)，有吃苦耐勞、嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是、團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作作風(fēng)。養(yǎng)成愛護(hù)儀器、設(shè)備的好習(xí)慣。

第二章 測量人員管理

一、測量人員需持證上崗。

二、測量工程師不得少于2人，且必須具有大專以上文化，且有四年以上的工作經(jīng)驗(yàn)；測量員必須具有中技以上學(xué)歷，且有兩年以上的工作經(jīng)驗(yàn)。

三、測量工程師與主要測量人員要保持相對穩(wěn)定，不得隨意調(diào)換崗位。特殊情況非調(diào)換不可的，由項(xiàng)目經(jīng)理部總工程師組織有關(guān)人員進(jìn)行工作交接。各項(xiàng)測量交接資料要清楚，交接手續(xù)要齊全，交接雙方簽字認(rèn)可，并形成紀(jì)要作為資料存檔。

四、測量人員名單、上崗證、工作簡歷須上報(bào)總監(jiān)辦存檔。

第三章 測量儀器管理

一、儀器配置

儀器設(shè)備的配置：項(xiàng)目部應(yīng)結(jié)合工程的具體情況，盡可配備先進(jìn)的測量設(shè)備，提高工程測量工作自動化程度，減少測量人員的勞動強(qiáng)度，提高工作效率，保證測量成果。

二、儀器檢定

1、新購儀器、工具,在使用前應(yīng)到國家法定計(jì)量技術(shù)檢定機(jī)構(gòu)檢定。新購置的儀器、轉(zhuǎn)撥給其他項(xiàng)目的儀器，應(yīng)結(jié)合儀器認(rèn)真閱讀說明書，從初級到高級，先基本操作后高級操作，反復(fù)學(xué)習(xí)、總結(jié)、力求做到“得心應(yīng)手”最大限度地發(fā)揮儀器的作用，不熟悉儀器操作的人員不得盲目用機(jī)。

2、各種測量儀器使用前后必須進(jìn)行常規(guī)檢驗(yàn)校正，使用過程做好維護(hù)，使用后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3、各種光電類、激光類儀器必須定期送到具有資質(zhì)的部門進(jìn)行鑒定。鑒定時(shí)間不宜超過規(guī)定時(shí)間，以確保測量的準(zhǔn)確和精度。

4、嚴(yán)禁使用未經(jīng)檢驗(yàn)和鑒定、校正不到出廠精度、超過鑒定周期，以及零配件缺損和示值難辯的儀器。

三、儀器使用與保管

1、在強(qiáng)烈陽光、雨天或潮濕環(huán)境下作業(yè)，務(wù)必在傘的遮掩下作。

2、對儀器要小心輕放，避免強(qiáng)烈的沖擊震動，安置儀器前應(yīng)檢查三腳架的牢固性，整個(gè)作業(yè)過程中工作人員不得離開儀器，防止意外發(fā)生。

3、轉(zhuǎn)站時(shí)，即使很近也應(yīng)取下儀器裝箱。測量工作結(jié)束后，先關(guān)機(jī)卸下電池后裝箱，長途運(yùn)輸要提供合適的減震措施，防止儀器受到突然震動。

4、測量儀器要設(shè)置專庫存放，環(huán)境要求干燥、通風(fēng)、防震、防霧、防塵、防銹。儀器應(yīng)保持干燥，遇雨后將其擦干，放在通風(fēng)處、晾干后再裝箱。各種儀器均不可受壓、受凍、受潮或受高溫，儀器箱不要靠近火爐或暖氣管。

5、儀器長途運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)切實(shí)做好防震、防潮工作。裝車時(shí)務(wù)必使儀器正放，不可倒置。測量人員攜帶儀器乘汽車時(shí)，應(yīng)將儀器放在防震墊上或腿上抱持，以防震動顛簸損壞儀器。

6、必須建立健全測量儀器設(shè)備臺帳、精密測量儀器卡，儀器檔案等制度，儀器出庫、入庫調(diào)遷項(xiàng)目，應(yīng)辦理登記、簽認(rèn)手續(xù)。

7、測量儀器必須定人保管，對貴重精密測量儀器（如全站儀、精密水準(zhǔn)儀、激光鉛垂儀）應(yīng)規(guī)定專人保管，專人專用，專人送檢，他人不得隨意動用，以防損壞，降低精度。

第四章 測量管理

一、導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)測資料和控制點(diǎn)加密測量等資料須報(bào)總監(jiān)審核批準(zhǔn)并報(bào)業(yè)主備案。

4、高程測量資料可以采用全站儀測量的方法和表格填寫。但構(gòu)造物的上部構(gòu)造和路床頂面及以上部分高程測量采用水準(zhǔn)測量的表格和測量方法進(jìn)行現(xiàn)場控制。

七、施工測量監(jiān)理外業(yè)工作：

1、對承包人所進(jìn)行的外業(yè)測量工作，根據(jù)其操作的規(guī)范程度和操作質(zhì)量，進(jìn)行必要的監(jiān)測和抽測，檢測不合格時(shí)應(yīng)加大抽測密度。

2、重視測量報(bào)驗(yàn)工作程序。由施工單位測量負(fù)責(zé)人對測量監(jiān)理員或測量監(jiān)理工程師對提前24小時(shí)進(jìn)行報(bào)檢。

3、對路基等工程，按單元劃分，每200米抽測4個(gè)斷面（自檢頻率為：直線段每50米1個(gè)斷面，曲線段每20米1個(gè)斷面）

4、對橋涵工程的抽檢頻率為不低于20%（重要部位頻率不低于50%，抽檢部位為樁基、承臺、墩柱、蓋梁、支座墊石、支座等部位的平面位置和高程（橋臺及涵洞包括軸線和形體尺寸）。

5、開工前，對和原有高速公路的連接部位進(jìn)行平面位置和標(biāo)高的現(xiàn)場測量和復(fù)核，如測量結(jié)果與設(shè)計(jì)不相符合，須報(bào)建設(shè)單位。

6、對檢測中發(fā)現(xiàn)的測量缺陷和事故，必須及時(shí)匯報(bào)并積極落實(shí)處理措施，不得擅自處理，更不得隱瞞不報(bào)。

八、竣工測量監(jiān)理工作：

1、工程竣工后，設(shè)計(jì)提供的平面及高程控制點(diǎn)及施工需要而加密的導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)，因橋梁、道路的竣工，部分控制點(diǎn)間已不可能通視，這時(shí)在盡可能利用設(shè)計(jì)提供的控制點(diǎn)情況下，將控制導(dǎo)線點(diǎn)重新設(shè)立在工程的部分橋梁耳墻上，(該部位最容易保護(hù)和使用，而且相對穩(wěn)定)，同時(shí)將高程點(diǎn)聯(lián)測到同一點(diǎn)，以滿足竣工驗(yàn)收要求。

2、路基竣工后，應(yīng)對承包人的竣工測量結(jié)果進(jìn)行校核、檢測，測量項(xiàng)目如下：

2.1 路基竣工后，路中樁，雙幅每半幅中樁及邊樁曲線要素點(diǎn)斷面必須檢測其高程、寬度、橫坡。

3.橋梁竣工后，應(yīng)對承包人的竣工測量結(jié)果進(jìn)行校核，并進(jìn)行檢測，測量項(xiàng)目如下：

3.1 各工程部位竣工后及時(shí)檢測其軸線(或中心)偏位，高程及其幾何尺寸，5-

第五篇：動態(tài)幾何測量教學(xué)案例兩則

動態(tài)幾何測量教學(xué)案例兩則

彭翕成

華中師范大學(xué)教育信息技術(shù)工程研究中心，武漢 430079

幾何學(xué)是數(shù)學(xué)最古老的分支之一，相傳起源于土地測量。近些年，測量之風(fēng)在中學(xué)教學(xué)中相當(dāng)盛行。有些老師采用原始工具，主要是三角板、量角器；有些老師則先進(jìn)一些，采用動態(tài)幾何軟件。所謂動態(tài)幾何，是指在計(jì)算機(jī)屏幕上畫出各種各樣的動態(tài)幾何圖形，且?guī)缀螆D形在變化過程中保持幾何屬性不變；通過幾何圖形的動態(tài)變化，使人能更直觀地深刻理解圖形中的幾何規(guī)律，從而達(dá)到真正理解幾何原理的目的。到目前為止，全世界已經(jīng)有幾十種動態(tài)幾何軟件，我國主要使用超級畫板和幾何畫板，一些圖形計(jì)算器也具備動態(tài)幾何功能。

筆者認(rèn)為測量之風(fēng)盛行原因有二。一方面是與這些年高調(diào)提倡的教學(xué)方式、教學(xué)理念接軌，依據(jù)是“老師讓學(xué)生測量，有益于學(xué)生的動手能力的培養(yǎng)，有益于學(xué)生協(xié)作精神的形成”；而另一方面是由于傳統(tǒng)測量非常簡單，基本上就是不教自會，即使是學(xué)習(xí)動態(tài)幾何的測量功能，也不過是幾分鐘的事情。學(xué)會之后，則是一本萬利，從初一的三角形內(nèi)角和定理、中位線定理到高三的正、余弦定理，都是可以用測量來教學(xué)的案例。正因?yàn)槿绱?，很多老師不單自己在教學(xué)演示的時(shí)候喜歡用測量，有條件的學(xué)校還極力鼓勵學(xué)生動手。

對于測量，近幾年批評的意見也不少，而且相當(dāng)尖銳。李大潛院士指出：“老是量，就倒退到尼羅河時(shí)代去了，當(dāng)初古希臘學(xué)者不是‘量’出來的”。張奠宙教授說得更加具體，他以正弦定理的教學(xué)為例，認(rèn)為讓學(xué)生通過測量發(fā)現(xiàn)

abc、、之間的關(guān)系,sinAsinBsinC是一個(gè)敗筆，是一個(gè)忽略數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì)的設(shè)計(jì)。

三角板、量角器，我們使用已經(jīng)上千年了，已經(jīng)成為學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)必備的工具，而動態(tài)幾何軟件是這些古老工具的延伸與發(fā)展。照道理來說，這些工具都應(yīng)該是好的，但為什么老師們使用這些工具，還會被專家指責(zé)呢？筆者認(rèn)為這是一個(gè)值得探討的問題。首先，我們來看兩個(gè)案例，看看從中能否給我們啟示。案例一：中位線定理的教學(xué)

一位老師在講授中位線定理這一內(nèi)容時(shí)，準(zhǔn)備利用超級畫板作兩次測量：一次是驗(yàn)證三角形中位線定理，另一次是驗(yàn)證順次連接四邊形的中點(diǎn)所圍成圖形為平行四邊形。這位老師發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他讓學(xué)生動手測量的時(shí)候，有一小部分學(xué)生懶散地坐著不動，遠(yuǎn)沒有剛開始接觸超級畫板那樣積極。課后向幾位學(xué)生調(diào)查情況，學(xué)生們說，這兩道題，書上都有結(jié)論，我們早就看過了，再去測量不是有點(diǎn)傻么？對未知的東西充滿好奇，對已知的東西熟視無睹，這是絕大多數(shù)人存有的心態(tài)。這位老師經(jīng)過反思，覺得不能怪學(xué)生；不過，這些學(xué)生僅僅滿足于記住書上的結(jié)論，而沒有進(jìn)一步思考，這對于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是很不利的。

于是在另外一個(gè)班上課時(shí)，他首先讓學(xué)生探究這么一個(gè)問題。五邊形ABCDE中，點(diǎn)F、G、H、I分別是AB、BC、CD、DE的中點(diǎn)，點(diǎn)J、K分別是FH、GI的中點(diǎn)，AE和JK有什么關(guān)系？學(xué)生們積極性很高，馬上打開超級畫板進(jìn)行測量，很快發(fā)現(xiàn)AE?4JK（圖1）。老師問：還發(fā)現(xiàn)什么？學(xué)生沒有其他的發(fā)現(xiàn)。能不能證明發(fā)現(xiàn)的結(jié)論呢？學(xué)生們沒有一點(diǎn)頭緒。老師提示說，當(dāng)遇到難題解決不了的時(shí)候，我們是不是退一步，先解決容易的題目；大家還記得如何求多邊形的內(nèi)角和么？學(xué)生說，記得，將多邊形分割成三角形來解決。于是，這位老師就順勢引導(dǎo)學(xué)生去研究三角形中位線定理和順次連接四邊形的中點(diǎn)所圍成圖形為平行四邊形這兩個(gè)問題。等到快下課時(shí)，老師又將學(xué)生引回到五邊形中點(diǎn)的問題。但學(xué)生還是反應(yīng)不過來，因?yàn)樗麄兌祭舷胫绾螌⑽暹呅畏指畛扇切巍＿@是思維定式造成的。老師給出提示，也不一定要分割成三角形啊，我們今天不是還學(xué)了四邊形么？這一提示，不少學(xué)生就作出這道題了，輔助線如圖2所示（點(diǎn)L是AD的中點(diǎn)）；而且還有學(xué)生高興地發(fā)現(xiàn)AE和JK還存在平行關(guān)系。

圖1 圖2 案例二：勾股定理的教學(xué)

勾股定理的數(shù)學(xué)表示形式是a?b?c，從數(shù)的“方”（平方）聯(lián)想形的“方”（正方），不難想到要以Rt?ABC的各邊作正方形ABDE，CBFG和ACHI（圖3），于是有不少老師讓學(xué)生利用超級畫板測量面積，驗(yàn)證SABDE?SCBFG?SACHI。但有一個(gè)老師在這個(gè)環(huán)節(jié)遇到了問題。學(xué)生作好圖3后，老師讓學(xué)生測量面積，自主探究。大多數(shù)學(xué)生都得出了老師想要的那個(gè)答案。但有一個(gè)學(xué)生說，他發(fā)現(xiàn)的有所不同，他發(fā)現(xiàn)了S?ABC?S?BDF?S?CGH?S?AIE（注：超級畫板測量面積與幾何畫板不同，只需依次選擇多邊形頂點(diǎn)即可，并不一定要作出該多邊形）。

這位老師感到很吃驚，這是備課時(shí)沒有想到的。仔細(xì)一看，這不正是三角形面積公式

222S?ABC?111absinC?bcsinA?casinB么，只不過用了一次互補(bǔ)的兩個(gè)角正弦相等222而已。但學(xué)生還沒學(xué)過正弦，該怎么解釋呢？

圖3 圖4

一想，其實(shí)也不難，S?ABC?S?HCG是顯然的。而證S?ABC與S?BDF相等也只需以AB和BD為底邊，作出對應(yīng)的高線CJ和FL即可，而這兩條邊的相等又可轉(zhuǎn)化為求證?CJB??FLB（圖4）。由于?JBC??LBF（與同角互余的兩角相等），根據(jù)HL定理，易證?CJB??FLB。同樣地，可以證明S?ABC?S?AIE。如果作出更多的垂線段，就會得到一個(gè)類似于趙爽弦圖的圖形（圖5），由此我們可以得到另一種證明。

如圖6，就是分別過點(diǎn)A和D作BC的平行線，分別過點(diǎn)B和E作AC的平行線，四條直線交于M、J、K和L。易證?ABC與正方形AEDB中的四個(gè)三角形都全等，從而BJ?BC?BF，從而S?ABC?S?DBJ?S?BDF。同理可證S?ABC?S?AEL?S?BDF。

特別有意思的是，即使?ABC不是直角三角形，所得4個(gè)三角形面積相等的結(jié)論也是成立的。證明的過程也一樣，因?yàn)樯鲜鰞煞N證明都沒有用到?ACB?90這一條件。學(xué)生們

?聽完老師的分析，覺得不可思議，馬上又重新作圖進(jìn)行驗(yàn)證。

圖5 圖6 對于案例一，筆者認(rèn)為雖然是同一個(gè)老師講同一個(gè)內(nèi)容，而且都是使用超級畫板的測量功能，其中的變化僅僅是加了一個(gè)例題而已，但后一次課的效果明顯要好很多。前一節(jié)課的測量，好像有點(diǎn)“為測量而測量”的味道；而后一節(jié)課的測量，是真正的探究式測量，因?yàn)閷W(xué)生即使提前預(yù)習(xí)，也較難作出該題，此時(shí)的測量落到了實(shí)處。需要指出的是，所增加的例題非常有內(nèi)涵，包括了該節(jié)課的兩個(gè)重要的結(jié)論。例題的選取，則不是靠信息技術(shù)了，而是靠老師的專業(yè)水平；也許不少老師也做過此題，但可能并沒有留意。

對于案例二，筆者感慨很深。我們的老師花費(fèi)大量的時(shí)間精心備課，設(shè)計(jì)好一個(gè)又一個(gè)的環(huán)節(jié)，但有時(shí)候難免也會遇到設(shè)計(jì)之外的情況。特別是現(xiàn)代社會的信息來源多元化，中學(xué)生不再像過去那樣，單純地從老師那里吸取知識，而是通過各種渠道來獲取信息，譬如說網(wǎng)絡(luò)，圖書館等，超級畫板一類的軟件也能夠提供給學(xué)生信息。從某種角度來說，信息技術(shù)并沒有給老師帶來輕松，而是帶來壓力，對老師的要求更高了。但老師的付出是有回報(bào)的，本節(jié)課從勾股定理引出趙爽弦圖是如此地自然，沒有人為的做作，甚至三角形面積公式、正弦定理也呼之欲出。筆者甚至想：正弦定理的教學(xué)，能否就由此而來呢？

本文的兩個(gè)案例是筆者近年舉行超級畫板講座時(shí)與一線教師閑談所得。一位中學(xué)老師很有感慨：俗話說“人強(qiáng)不如家伙強(qiáng)”，但使用了信息技術(shù)，教學(xué)效果也并不見得就一定好。筆者非常認(rèn)同這一點(diǎn)：技術(shù)是先進(jìn)了，但最后決定成敗的關(guān)鍵因素還是在于教師的數(shù)學(xué)素質(zhì)和教學(xué)設(shè)計(jì)。