第一篇:淺議GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的優(yōu)點(diǎn)
淺議GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的優(yōu)點(diǎn)的論文由代寫論文網(wǎng)提供搜集整理,筆者根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)講訴了GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了探討,具有一定的參考價(jià)值。
GPS就是全球定位系統(tǒng),它是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展而建立起來(lái)的新一代緊密衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。GPS代寫計(jì)算機(jī)碩士論文衛(wèi)星定位測(cè)量是研究利用GPS系統(tǒng)解決大地測(cè)量問(wèn)題的一項(xiàng)空間技術(shù)。隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)的快速發(fā)展,RTK測(cè)量技術(shù)也日益成熟,RTK測(cè)量技術(shù)逐步在測(cè)繪中得到應(yīng)用。通過(guò)RTK技術(shù)能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法,它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法,是GPS應(yīng)用的重大里程碑,它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)圖,各種控制測(cè)量帶來(lái)了新曙光,極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。
1、GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
RTK(Real-time kinematic)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法。這是一種新的常用的GPS測(cè)量方法,以前的代寫計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度,而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法,它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法,是GPS應(yīng)用的重大里程碑,它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)圖,各種控制測(cè)量帶來(lái)了新曙光,極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。
(1)控制測(cè)量
為滿足城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)測(cè)繪的需要,代寫論文 城市控制網(wǎng)具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點(diǎn),城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)導(dǎo)線大多位于地面,隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展,這些點(diǎn)常被破壞,影響了工程測(cè)量的進(jìn)度計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)論文,如何快速精確地提供控制點(diǎn),直接影響工作的效率。常規(guī)控制測(cè)量如導(dǎo)線測(cè)量,要求點(diǎn)間通視,費(fèi)工費(fèi)時(shí),且精度不均勻。GPS 靜態(tài)測(cè)量,點(diǎn)間不需通視且精度高,但數(shù)據(jù)采集時(shí)間長(zhǎng),還需事后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,不能實(shí)時(shí)知道定位結(jié)果,如內(nèi)業(yè)發(fā)現(xiàn)精度不符合要求則必須返工。應(yīng)用RTK技術(shù)將無(wú)論是在作業(yè)精度,還是作業(yè)效率上都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
(2)線路中線定線
RTK測(cè)量技術(shù)用于市政道計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文范文路中線或電力線中線放樣,放樣工作一人也可完成。將線路參數(shù)如線路起終點(diǎn)坐標(biāo)、曲線轉(zhuǎn)角、半徑等輸入RTK的外業(yè)控制器,即可放樣。放樣方法靈活,即能按樁號(hào)也可按坐標(biāo)放樣,并可以隨時(shí)互換。放樣時(shí)屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位,便于前后左右移動(dòng),直到誤差小于設(shè)定的為止。
2、GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中處理數(shù)據(jù)方法
實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量RTK是基于載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)。在RTK作業(yè)模式下,基準(zhǔn)站通過(guò)數(shù)據(jù)錠—調(diào)制解調(diào)器,將其觀測(cè)值及站點(diǎn)的坐標(biāo)信息用電磁信號(hào)一起發(fā)送給流動(dòng)站。流動(dòng)站不僅接收來(lái)自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù).同時(shí)本身也要采集GPS衛(wèi)星信號(hào),并取得觀測(cè)數(shù)據(jù),在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,瞬時(shí)地給出精度為厘米級(jí)(相對(duì)于參考站)的流動(dòng)站點(diǎn)位坐標(biāo)。
在RTK作業(yè)模式下,基準(zhǔn)站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)位(仍距和載波相位觀測(cè)值)和測(cè)站坐標(biāo)信息(如基準(zhǔn)站坐標(biāo)和天線高度)—但傳送給流動(dòng)站,流動(dòng)站在完成初始化后,二方面通過(guò)數(shù)據(jù)鏈接接收來(lái)自基被站的數(shù)據(jù),另外,自身也采集rTP3觀測(cè)數(shù)據(jù),并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,再經(jīng)過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、高程擬合和投影改正,即可給出實(shí)用的厘米級(jí)定位結(jié)果。
第二篇:對(duì)數(shù)字技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究
對(duì)數(shù)字技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究
摘要:隨著信息化的高速發(fā)展,我國(guó)的測(cè)繪技術(shù)也已經(jīng)從傳統(tǒng)的人工測(cè)繪發(fā)展為數(shù)字化測(cè)繪,測(cè)繪技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,本文探討了數(shù)字測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及應(yīng)用。
關(guān)鍵字:數(shù)字技術(shù)測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用
數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及測(cè)量?jī)x器的智能化而興起的一門新興的測(cè)繪技術(shù)。數(shù)字中國(guó)、數(shù)字城市等概念的提出以及相關(guān)數(shù)字化工程的啟動(dòng),特別是全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、攝影測(cè)量與遙感(RS)以及數(shù)字化測(cè)繪和地面測(cè)量先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,使工程測(cè)量的手段和方法產(chǎn)生了深刻的變化。工程測(cè)量的服務(wù)領(lǐng)域也相應(yīng)進(jìn)一步延伸,而且正朝著測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化方向發(fā)展。
一、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
1.它可以通過(guò)計(jì)算機(jī)的模擬,在屏幕上直觀生動(dòng)地(分層)反映出地形、地貌特征以及地籍要素,而且一目了然,基本上改變和彌補(bǔ)了傳統(tǒng)產(chǎn)品線條、符號(hào)和數(shù)字、文字等綜合包羅,非具一定專業(yè)知識(shí)才能讀懂的缺陷。
2.數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品在使用、維護(hù)和更新上具有方便快捷的特性,能夠隨時(shí)保持產(chǎn)品信息的現(xiàn)勢(shì)性,可以隨時(shí)補(bǔ)充修改,隨時(shí)出新圖提供使用。
3.根據(jù)不同用戶的需要,可以對(duì)產(chǎn)品的各種要素進(jìn)行數(shù)據(jù)再加工,得到不同用途的圖件,而且還可以隨意對(duì)圖形進(jìn)行拼接、縮放,用途更廣泛。
4.利用數(shù)字化(地形、地籍)測(cè)繪成果,作為底圖,可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行各種規(guī)劃與設(shè)計(jì)(如土地資源開(kāi)發(fā)規(guī)劃和城市道路網(wǎng)的設(shè)計(jì)等),可方便地進(jìn)行許多方案的設(shè)計(jì)與比較,對(duì)各種要素的統(tǒng)計(jì)、匯總、疊加、分析也方便、準(zhǔn)確。在計(jì)算機(jī)的幫助下,大大提高了測(cè)繪生產(chǎn)作業(yè)的自動(dòng)化、科學(xué)化、規(guī)范化程度,數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品的應(yīng)用水平也將達(dá)到新的高度。除此以外,在其他方面還顯示出很多優(yōu)越性,但從以上幾點(diǎn)足以可見(jiàn)數(shù)字化(地形、地籍)測(cè)繪很符合現(xiàn)代社會(huì)信息的要求,是現(xiàn)代測(cè)繪的發(fā)展方向。因而,以前以傳統(tǒng)測(cè)繪為主的專業(yè)測(cè)繪單位,現(xiàn)在是以發(fā)展數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)作為發(fā)展的目標(biāo)與方向。
二、數(shù)字化測(cè)繪中作業(yè)模式的選擇問(wèn)題
數(shù)字化測(cè)繪設(shè)備是全站儀加電子手簿或電子平板,作業(yè)分為編碼方法和無(wú)碼方法。編碼方法在記錄測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)必須按碎部點(diǎn)的類型及相互間幾何關(guān)系輸入特征編碼, 作業(yè)員不僅要熟記編碼,為正確輸入編碼,測(cè)站與棱鏡間還需要較多有關(guān)測(cè)點(diǎn)的信息交流,因此作業(yè)速度慢。尤其當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜、通視困難、對(duì)一個(gè)地物的測(cè)量是不連續(xù)的,甚至要經(jīng)過(guò)幾個(gè)測(cè)站的觀測(cè)才能完成時(shí),作業(yè)難度大,出錯(cuò)機(jī)會(huì)多。無(wú)碼作業(yè)則不需輸入任何編碼,代之以繪制草圖記錄所測(cè)點(diǎn)位及相鄰關(guān)系。測(cè)站與棱鏡間聯(lián)絡(luò)較少,測(cè)站照準(zhǔn)目標(biāo)操作電子手簿驅(qū)動(dòng)全站儀測(cè)取數(shù)據(jù)后,只需向棱鏡處作業(yè)員報(bào)告碎部點(diǎn)號(hào)而已。具有平板測(cè)圖知識(shí)的作業(yè)員隨棱鏡現(xiàn)場(chǎng)繪制草圖,輕松且不易出錯(cuò)。測(cè)圖工作實(shí)際上主要在棱鏡處進(jìn)行,測(cè)站觀測(cè)速度很快,一臺(tái)全站儀可觀測(cè)2~3個(gè)棱鏡,相當(dāng)2~3個(gè)圖板的平板測(cè)圖。所以無(wú)碼作業(yè)方法更容易為測(cè)量人員所接受。數(shù)字化測(cè)繪記錄設(shè)備過(guò)去以電子手簿為主,但目前有關(guān)電子平板的介紹、報(bào)道較多。所謂內(nèi)外業(yè)一體化的作業(yè)方法,即利用電子平板(便攜機(jī))在野外實(shí)現(xiàn)碎部點(diǎn)展繪成圖被描繪成最先進(jìn)的方法。但實(shí)際上若電子平板與全站儀聯(lián)機(jī)則由于通視不一定好,加之?dāng)?shù)字化測(cè)圖測(cè)程較遠(yuǎn),繪圖員在電子平板上編輯繪圖很困難。若靠遠(yuǎn)距離觀察輔之以鏡站作業(yè)員的描述來(lái)繪圖,則不僅對(duì)電子平板繪圖員的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)要求較高,且既慢又容易出錯(cuò)。就這一點(diǎn)而言,類似傳統(tǒng)的平板測(cè)圖的作業(yè)方法,不同之處僅在于不需展點(diǎn)、計(jì)算機(jī)編輯代替手工繪圖而已。為解決這一問(wèn)題,市場(chǎng)上推出了遙控電子平板。雖然采用遙控平板可使繪圖員隨棱鏡現(xiàn)場(chǎng)繪圖,但設(shè)備投資遠(yuǎn)高于電子手簿。野外作業(yè)速度也低于電子手簿加草圖方法。實(shí)際上是付出高昂的代價(jià)以外業(yè)時(shí)間換取內(nèi)業(yè)時(shí)間。若考慮到野外作業(yè)條件艱苦,作業(yè)人員的愿望恰恰相反;即寧愿用內(nèi)業(yè)時(shí)間換取外業(yè)時(shí)間。加之電子平板還有惡劣條件下可靠性差,攜帶不如電子手簿方便的缺點(diǎn)。所以大多數(shù)情況下,尤其是復(fù)雜地區(qū),電子手簿加草圖方法仍是最適合的作業(yè)方法。
三、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用
1.數(shù)字測(cè)圖的主要內(nèi)容
1.1原圖數(shù)字化
當(dāng)一個(gè)地區(qū)需要用到數(shù)字地形圖而一時(shí)因經(jīng)費(fèi)困難或受到時(shí)間等原因的限制時(shí),該方法是最適宜的。它能夠充分利用現(xiàn)有的地形圖,僅需配備計(jì)算機(jī)、數(shù)字化儀或掃描儀、繪圖儀再配以數(shù)字化軟件就可以開(kāi)展工作,并且可以在很短的時(shí)間內(nèi)獲得數(shù)字化成果。它的工作方法有兩種:手扶跟蹤數(shù)字化及掃描矢量化,其中后一種的精度、效率更高。但是,利用該方法所獲得的數(shù)字地圖其精度因受原圖精度的影響,加上數(shù)字化過(guò)程中所產(chǎn)生的各種誤差,因而它的精度要比原圖的精度差。而且它所反映的只是白紙成圖時(shí)地表上各種地物地貌,現(xiàn)時(shí)性不是很好。所以它僅能作為一種應(yīng)急措施而非長(zhǎng)久之計(jì)。為了充分利用該法得到數(shù)字地圖,可通過(guò)修測(cè)、補(bǔ)測(cè)等方法,實(shí)測(cè)一部分地物點(diǎn)的精確坐標(biāo),再用這些點(diǎn)的坐標(biāo)代替原來(lái)的坐標(biāo),通過(guò)調(diào)整,可在一定程度上提高原圖的精度。而隨著地圖的不斷更新,實(shí)測(cè)坐標(biāo)的增加, 地圖的精度也就會(huì)相應(yīng)地得到提高。
1.2地面數(shù)字測(cè)圖
在沒(méi)有合乎要求的大比例尺地圖的地區(qū),可直接采用地面數(shù)字測(cè)圖的方法,該方法也稱為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖,是我國(guó)目前各測(cè)繪單位用得最多的數(shù)字測(cè)圖方法。采用該方法所得到的數(shù)字地圖的特點(diǎn)是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相對(duì)于鄰近控制點(diǎn)的精度控制在5cm內(nèi)是可以做到的。
1.3航測(cè)數(shù)字成圖
當(dāng)一個(gè)地區(qū)(或測(cè)區(qū))很大時(shí),可以利用航空攝影機(jī)在空中攝取地面的影像,通過(guò)外業(yè)判讀,在內(nèi)業(yè)建立地面的模型,通過(guò)計(jì)算機(jī)用繪圖軟件在模型上量測(cè),直接獲得數(shù)字地形圖。隨著測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量已在我國(guó)部分地區(qū)取得成功,不久將會(huì)得到推廣。它是通過(guò)在空中利用數(shù)字?jǐn)z影機(jī)所獲得的數(shù)字影像,內(nèi)業(yè)通過(guò)專門的航測(cè)軟件,在計(jì)算機(jī)上對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行像對(duì)匹配,建立地面的數(shù)字模型,再通過(guò)專用的軟件來(lái)獲得數(shù)字地圖??梢哉f(shuō),這將是今后數(shù)字測(cè)圖的一個(gè)重要發(fā)展方向。該方法的特點(diǎn)是可將大量的外業(yè)測(cè)量工作移到室內(nèi)完成,它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低,不受氣候及季節(jié)的限制等優(yōu)點(diǎn),特別適合于城市及大測(cè)區(qū)的大面積成圖。
2.數(shù)字測(cè)圖在地籍測(cè)量中的應(yīng)用
隨著國(guó)家小城鎮(zhèn)建設(shè)步伐的加快,城鎮(zhèn)地籍測(cè)量工作在全國(guó)范圍內(nèi)展開(kāi),各地對(duì)地籍圖的需求將急劇膨脹。地籍測(cè)量的目的是為了全面澄清城鎮(zhèn)土地的屬性、位置、面積、用途、經(jīng)濟(jì)價(jià)值及相互之間的關(guān)系,為建立全國(guó)土地管理信息系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。隨著高新測(cè)繪技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用得到迅速發(fā)展。較之傳統(tǒng)的大(小)平板儀(地形、地籍)測(cè)繪技術(shù),數(shù)字化測(cè)繪可以讓測(cè)繪產(chǎn)品更加多樣化,技術(shù)含量和應(yīng)用水平更高,產(chǎn)品的使用與維護(hù)更加方便、快捷、直觀,與傳統(tǒng)的測(cè)繪產(chǎn)品(地形、地籍圖件)相比,數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品具有明顯的優(yōu)越性。作業(yè)流程的科學(xué)化是數(shù)字測(cè)量的關(guān)鍵所在,結(jié)合測(cè)區(qū)已有的資料,以有關(guān)規(guī)程、規(guī)范為依據(jù),設(shè)計(jì)作業(yè)流程,數(shù)字地籍測(cè)量的作業(yè)流程見(jiàn)下圖:
3.數(shù)字測(cè)繪在數(shù)字地球中的應(yīng)用
簡(jiǎn)言之,數(shù)字地球就是把經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展方方面面的信息,加載于一個(gè)統(tǒng)一的地理坐標(biāo)框架中按數(shù)字的形式存貯于計(jì)算機(jī),任何機(jī)構(gòu)或個(gè)人均可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù), 足不出戶便獲取所需的信息做到“秀才不出門,全知天下事”。數(shù)字地球是一個(gè)十分龐大的系統(tǒng)工程,技術(shù)復(fù)雜,涉及部門多,沒(méi)有任何一個(gè)部門或團(tuán)體能單獨(dú)承擔(dān),它需要地球科學(xué)、信息科學(xué)、空間技術(shù)和眾多應(yīng)用部門的配合。測(cè)繪作為地學(xué)和信息學(xué)的重要組成部分,在國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中具有不可替代的地位, 空間基礎(chǔ)信息的獲取、處理,向信息高速公路提供內(nèi)容豐富、形式多樣的信息貨物等工作已歷史地落在測(cè)繪工作者肩上??梢哉f(shuō),數(shù)字地球始于測(cè)繪。我國(guó)測(cè)繪部門從20世紀(jì)八十年代初期開(kāi)始,對(duì)傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行了大規(guī)模的數(shù)字化改造。傳統(tǒng)的光學(xué)定位技術(shù)已被光電技術(shù)、GPS技術(shù)所取代,傳統(tǒng)的白紙測(cè)圖已被數(shù)字測(cè)圖和地理信息系統(tǒng)所取代,以地面測(cè)量為主向以衛(wèi)星定位(GPS)、衛(wèi)星遙感(RS)測(cè)繪等高技術(shù)為主的對(duì)地觀測(cè)方面轉(zhuǎn)變,被動(dòng)的靜態(tài)測(cè)量向動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)測(cè)量方面轉(zhuǎn)變"測(cè)繪部門在數(shù)字地球基礎(chǔ)框架建設(shè)方面做了大量工作,主要包括:建立了全國(guó)A級(jí)、B級(jí) GPS網(wǎng);完成了全國(guó)1:100萬(wàn)、1:25萬(wàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)施;建立了國(guó)情和省情綜合地理信息系統(tǒng);研制成功了從遙感立體影像自動(dòng)建立數(shù)字地面模型的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng);研制成功了數(shù)字高程模型(DEM)、數(shù)字正射影像(DOM)、數(shù)字線劃圖(DLG)、數(shù)字柵格圖(DRG)等“4D”產(chǎn)品生產(chǎn)線。數(shù)字地球的雛形已經(jīng)形成。
當(dāng)然,數(shù)字測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用于很多方面,由于篇幅有限,就不在此一一列舉了。
總之,數(shù)字測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中應(yīng)用廣泛,精確且使用,并且數(shù)字測(cè)繪技術(shù)也在日新月異地發(fā)展,廣大測(cè)繪工作者要更新思維、堅(jiān)持學(xué)習(xí),做數(shù)字化的測(cè)繪工作者。
參考文獻(xiàn):
[1]賀麗娟,曹振一數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用西北水電2002
[2]覃其進(jìn)淺談數(shù)字化技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用廣西地質(zhì)2001
[3]高恒昌,段朝輝,張澎數(shù)字化測(cè)圖在城鎮(zhèn)地籍測(cè)量中的應(yīng)用[J]城市勘測(cè),2002,(2)1
[4]宋其友,等1數(shù)字地籍測(cè)量[J]北京:測(cè)繪出版社,1991
第三篇:GPS測(cè)繪技術(shù)在線形工程測(cè)量中的應(yīng)用
GPS測(cè)繪技術(shù)在線形工程測(cè)量中的應(yīng)用
摘要:在線形工程測(cè)量中,應(yīng)用GPS測(cè)繪技術(shù)不但精度有保證,而且方便、快捷,節(jié)省人力物力,本文在訴述GPS測(cè)繪技術(shù)在線形工程測(cè)量應(yīng)用中GPS控制網(wǎng)的布設(shè)、外業(yè)測(cè)、內(nèi)業(yè)差處理的同時(shí),也闡述了各過(guò)程易出現(xiàn)的問(wèn)題及處理方法。
關(guān)鍵詞:GPS;長(zhǎng)線測(cè)量;測(cè)繪
隨著測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展,GPS測(cè)繪技術(shù)已廣泛應(yīng)用于線形工程的方方面面,如道路、管線、長(zhǎng)距離輸水、電、氣、油管路勘測(cè)等,以前按傳統(tǒng)的控制測(cè)量、工程測(cè)量控制方法建網(wǎng)觀測(cè),工作量大、測(cè)繪時(shí)間長(zhǎng)、效率低,同時(shí)在網(wǎng)形布設(shè)、觀測(cè)方法、誤差控制等方面都存在一定的問(wèn)題,再加上線路狹長(zhǎng),周圍控制點(diǎn)少,給測(cè)繪工作帶來(lái)不便。線形工程中利用GPS測(cè)繪技術(shù)較好地解決了上述問(wèn)題。1 GPS線路控制網(wǎng)的布設(shè)特點(diǎn)
用GPS技術(shù)分級(jí)建立線路控制網(wǎng),線形工程長(zhǎng)達(dá)數(shù)百千米,甚至上千千米,利用GPS技術(shù)能很好地解決這一問(wèn)題,因?yàn)槠洳季W(wǎng)形式靈活,與國(guó)家高等級(jí)點(diǎn)聯(lián)測(cè)時(shí),其邊長(zhǎng)不受限制,點(diǎn)間又不要求通視??刂凭W(wǎng)呈狹長(zhǎng)狀布設(shè),每個(gè)閉合環(huán)至少含一條數(shù)千米的長(zhǎng)邊,與相鄰互相通視的短邊點(diǎn)相連,形成混合網(wǎng)。其網(wǎng)圖采用分級(jí)布網(wǎng),具有較高的精度及較高的可靠性,同時(shí)保證同級(jí)網(wǎng)點(diǎn)精度均勻。另外,高等級(jí)控制網(wǎng)統(tǒng)一布設(shè),為次級(jí)加密測(cè)距導(dǎo)線提供高等級(jí)的控制點(diǎn)。2 GPS線路控制網(wǎng)的布設(shè)形式 2.1 線路控制網(wǎng)
線路控制網(wǎng)是由多個(gè)邊連式、點(diǎn)連式基線形成的異步環(huán)構(gòu)成的混合網(wǎng)。規(guī)范規(guī)定,每個(gè)獨(dú)立環(huán)或附合路線不超過(guò)6條邊(C級(jí)平均邊長(zhǎng)10~15 km,D級(jí)5~10 km),并與國(guó)家高等級(jí)點(diǎn)聯(lián)測(cè)。2.2 GPS線路導(dǎo)線
(1)選點(diǎn)靈活,點(diǎn)位基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定,便于安置儀器操作,便于布設(shè)通視方向,并能用常規(guī)方法擴(kuò)展與聯(lián)測(cè)。(2)相鄰點(diǎn)不必都通視,只要有1對(duì)相鄰點(diǎn)通視即可。
(3)每條GPS基線向量連同高一級(jí)GPS網(wǎng)點(diǎn)的基線向量,構(gòu)成異步環(huán)作以檢核。
(4)線路過(guò)長(zhǎng)時(shí),若跨多個(gè)投影帶,可在分帶交界附近布設(shè)一對(duì)互相通視的GPS點(diǎn)與國(guó)家控制點(diǎn)相連,以使測(cè)區(qū)內(nèi)投影長(zhǎng)度變形不大于2·5 cm/km。
(5)GPS控制網(wǎng)與附近高等級(jí)國(guó)家平面控制網(wǎng)點(diǎn)聯(lián)測(cè)點(diǎn)不應(yīng)少于3個(gè)。當(dāng)控制網(wǎng)邊長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)時(shí),宜增加聯(lián)測(cè)點(diǎn),并使聯(lián)測(cè)點(diǎn)分布均勻且能控制本控制網(wǎng)。
(6)低等級(jí)線路測(cè)量自成系統(tǒng),不與國(guó)家高等級(jí)點(diǎn)聯(lián)測(cè)時(shí),其布網(wǎng)方式更加靈活,可采用網(wǎng)(1)作業(yè)組嚴(yán)格按調(diào)度計(jì)劃,按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行同步觀測(cè)。
(2)接收機(jī)啟動(dòng)前和作業(yè)過(guò)程中,應(yīng)隨時(shí)填寫測(cè)量平差手簿中的項(xiàng)目、格式及內(nèi)容。①接收機(jī)記錄后,觀測(cè)員及時(shí)將測(cè)站信息記錄于手簿,發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)報(bào)告調(diào)度人員,采取相應(yīng)措施;②接收機(jī)記錄后,禁止人員或其他物體觸動(dòng)天線或遮擋信號(hào),引起信號(hào)失鎖;③觀測(cè)期間,不得在天線附近50 m內(nèi)使用電臺(tái),10 m內(nèi)使用對(duì)講機(jī)及手機(jī)以免干擾;④同一時(shí)段觀測(cè)過(guò)程中,不能將接收機(jī)關(guān)閉又啟動(dòng),進(jìn)行自測(cè)試、改變衛(wèi)星仰角限、改變天線位置、變換數(shù)據(jù)采樣間隔,更不能關(guān)閉文件或刪除文件等;⑤避免多路徑效應(yīng)誤差,測(cè)站應(yīng)遠(yuǎn)離大面積平靜的水面(水面能反射衛(wèi)星信號(hào)),測(cè)站不宜選在山坡、山谷及盆地中,測(cè)站宜遠(yuǎn)離高大建筑物(阻礙衛(wèi)星信號(hào))、高壓輸電線及發(fā)射臺(tái)(塔)等電磁場(chǎng)干擾的地方。3 外業(yè)觀測(cè)應(yīng)注意的問(wèn)題 3.1 觀測(cè)計(jì)劃線路控制網(wǎng)
編制觀測(cè)計(jì)劃表,對(duì)作業(yè)組按計(jì)劃表下達(dá)作業(yè)調(diào)度命令。在實(shí)際作業(yè)中根據(jù)情況作出調(diào)整,做到統(tǒng)一指揮,協(xié)調(diào)作業(yè),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)解決。3.2 對(duì)觀測(cè)員的要求
必須熟練掌握GPS接收機(jī)性能及作業(yè)過(guò)程,并能處理外業(yè)觀測(cè)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題。
3.3 觀測(cè)作業(yè)過(guò)程要求
測(cè)量平差手簿中的項(xiàng)目、格式及內(nèi)容。①接收機(jī)記錄后,觀測(cè)員及時(shí)將測(cè)站信息記錄于手簿,發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)報(bào)告調(diào)度人員,采取相應(yīng)措施;②接收機(jī)記錄后,禁止人員或其他物體觸動(dòng)天線或遮擋信號(hào),引起信號(hào)失鎖;③觀測(cè)期間,不得在天線附近50 m內(nèi)使用電臺(tái),10 m內(nèi)使用對(duì)講機(jī),以免干擾;④同一時(shí)段觀測(cè)過(guò)程中,不能將接收機(jī)關(guān)閉又啟動(dòng),進(jìn)行自測(cè)試、改變衛(wèi)星仰角限、改變天線位置、變換數(shù)據(jù)采樣間隔,更不能關(guān)閉文件或刪除文件等;⑤避免多路徑效應(yīng)誤差,測(cè)站應(yīng)遠(yuǎn)離大面積平靜的水面(水面能反射衛(wèi)星信號(hào)),測(cè)站不宜選在山坡、山谷及盆地中,測(cè)站宜遠(yuǎn)離高大建筑物(阻礙衛(wèi)星信號(hào))、高壓輸電線及發(fā)射臺(tái)(塔)等電磁場(chǎng)干擾的地方。4 內(nèi)業(yè)平差優(yōu)化處理 4.1 GPS控制網(wǎng)的邊長(zhǎng)精度
GPS網(wǎng)主要用于布設(shè)首級(jí)平面控制網(wǎng),每隔數(shù)千米布設(shè)一對(duì)互相通視、邊長(zhǎng)在500~1 000 m的埋石點(diǎn),這樣形成長(zhǎng)短邊較懸殊的控制網(wǎng)。為了能有效地檢核外業(yè)基線成果,網(wǎng)中必須形成符合網(wǎng)形要求、滿足規(guī)范和等級(jí)要求的異步閉合環(huán)。盡管基線解算符合要求,因邊長(zhǎng)過(guò)于懸殊(幾百米至幾十千米),若將長(zhǎng)短邊一起參與平差,就會(huì)降低短邊的精度,影響整網(wǎng)的精度(原因是長(zhǎng)邊系統(tǒng)誤差明顯大于短邊系統(tǒng)誤差,長(zhǎng)邊絕對(duì)誤差比短邊小很多)。4.2 內(nèi)業(yè)平差優(yōu)化處理
由于上述線路GPS網(wǎng)點(diǎn)位的特點(diǎn),通過(guò)多次實(shí)踐提出了一個(gè)有效的優(yōu)化處理方法,將平差處理中形成異步環(huán)較長(zhǎng)的邊(10 km以上)只作為檢核基線成果的解算,不納入網(wǎng)平差,這樣能提高GPS網(wǎng)點(diǎn)的精度。4.3 基線檢驗(yàn)具體過(guò)程
(1)同步環(huán)閉合差檢驗(yàn)?;€所組成的同步環(huán)應(yīng)進(jìn)行閉合差檢驗(yàn),其閉合差應(yīng)符合規(guī)定:ωx≤n /5σ,ωy≤n /5σ,ωz≤n /5σ,ω≤3n /5σ。其中,ωx、ωy、ωz為坐標(biāo)分量閉合差;ω為環(huán)的全長(zhǎng)閉合差;n為閉合環(huán)的邊數(shù);σ為相應(yīng)等級(jí)規(guī)定的精度。
(2)異步環(huán)閉合差檢驗(yàn)。若干條獨(dú)立邊或采用不同數(shù)學(xué)模型解算的同步邊組成的閉合環(huán),其閉合差應(yīng)符合規(guī)定:ωx≤3nσ,ωy≤3nσ,ωz≤3nσ,ω≤3 3nσ。
(3)重復(fù)觀測(cè)基線邊的檢驗(yàn)。重復(fù)觀測(cè)的基線邊較差應(yīng)符合規(guī)定:ds≤2σ。所有基線解應(yīng)進(jìn)行獨(dú)立環(huán)檢驗(yàn),一般情況下網(wǎng)中不得有不參加閉合差檢驗(yàn)的基線存在。
(4)優(yōu)化處理。確定待定點(diǎn)傳算路線,在待定點(diǎn)均能解算的情況下,將控制網(wǎng)中形成異步環(huán)的較長(zhǎng)邊刪除,再進(jìn)行自由網(wǎng)平差、三維約束平差、二維約束平差。盡管表面上網(wǎng)型類似支導(dǎo)線,基線邊為點(diǎn)連式,但基線已進(jìn)行過(guò)檢核,其解算成果還是可靠的。平差作業(yè)中異常問(wèn)題及處理方法
(1)單一基線解算。方差比、均方差、中誤差、精度因子符合要求,而同步環(huán)坐標(biāo)分量閉合差超限,數(shù)值達(dá)2×10-4~4×10-4,說(shuō)明基線外業(yè)觀測(cè)中存在粗差,通過(guò)異步環(huán)閉合差檢核,人工剔除含有粗差基線邊。(查基線詳解分析,外業(yè)觀測(cè)中因電信號(hào)干擾或其他情況阻擋信號(hào),導(dǎo)致信號(hào)失鎖,引起周跳,而周跳又沒(méi)有得到修復(fù)引起粗差。)
(2)線路控制網(wǎng)平差?;€解算合格,同步環(huán)、異步環(huán)檢驗(yàn)通過(guò),平差成果中仍有幾個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)錯(cuò)誤。檢查外業(yè)觀測(cè)記錄及存盤數(shù)據(jù)文件,發(fā)現(xiàn)一個(gè)測(cè)站點(diǎn)在2個(gè)觀測(cè)時(shí)段內(nèi)賦予了2個(gè)測(cè)站名,且與以前測(cè)站重名,基線邊強(qiáng)制平差,產(chǎn)生粗差。修改測(cè)站名,重新平差,結(jié)果正確。
(3)線路控制網(wǎng)基線邊檢驗(yàn)。線路控制網(wǎng)中各基線邊檢驗(yàn)時(shí),利用自由網(wǎng)平差、三維約束平差、二維約束平差成果發(fā)現(xiàn)有一點(diǎn)高程錯(cuò)1 m左右,檢查基線解算,起算數(shù)據(jù)及平差過(guò)程,沒(méi)發(fā)現(xiàn)異常,檢查外業(yè)觀測(cè)記錄、測(cè)站信息、儀器高時(shí)發(fā)現(xiàn)有一站儀器高輸錯(cuò)1 m,將儀器高更正,重新平差,結(jié)果正確。
(4)異常問(wèn)題處理。采用獨(dú)立坐標(biāo)系時(shí),以線路中任一點(diǎn)坐標(biāo)起算,按獨(dú)立系轉(zhuǎn)換法平差,平差后發(fā)現(xiàn)控制點(diǎn)點(diǎn)位與實(shí)際位置反相,出現(xiàn)錯(cuò)誤,通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn),二維約束平差時(shí),平差參數(shù)的中央子午線經(jīng)度值錯(cuò)誤,修復(fù)錯(cuò)誤,重新平差,結(jié)果正確。連式、邊連式、點(diǎn)連式或鉸連式(指沿線路方向,布設(shè)成具有新結(jié)點(diǎn),同步環(huán)與同步環(huán)相套)的布網(wǎng)方法。參考文獻(xiàn):
第四篇:測(cè)量技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用
中南大學(xué)測(cè)繪0803班 閔啟忠
測(cè)量技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用
土木工程是一門古老的學(xué)科,我想,自從人類誕生開(kāi)始,我們的祖先就在耕耘著這一項(xiàng)文明的事業(yè),直到今天,它依然展現(xiàn)出一幅蓬勃的姿態(tài),昂揚(yáng)向前飛速發(fā)展。然而在這個(gè)過(guò)程中一門新的學(xué)科也默默地產(chǎn)生了,那就是今天的測(cè)量工程。測(cè)量工程它發(fā)源與土木工程,并在這個(gè)過(guò)程中不斷的得到發(fā)展,同時(shí)它也服務(wù)于土木工程的各個(gè)角落。隨著土木工程的發(fā)展,測(cè)繪工程也在這個(gè)過(guò)程中不斷提升,在如今,很多人都把測(cè)繪工程劃分到土木工作之下。我想,在如今,隨著測(cè)量技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域說(shuō)起的作用不斷加重,他已經(jīng)開(kāi)成為了一門獨(dú)立的學(xué)科,當(dāng)然測(cè)繪工程很大一部分還是服務(wù)于土木工程。如果把土木工程比作大海上行駛的一艘輪船,那么測(cè)量工程就是它的一個(gè)導(dǎo)航燈,沒(méi)有測(cè)量技術(shù)為其服務(wù),不管它有多么強(qiáng)勁的動(dòng)力,它都寸步難行。在工程建設(shè)的各個(gè)階段,無(wú)處不滲透著測(cè)量技術(shù)的痕跡,在工程設(shè)計(jì)階段,我們需要引用到已有的地形圖,以使設(shè)計(jì)人員根據(jù)地表形態(tài)和各種地物的分布做出合理地規(guī)劃設(shè)計(jì)。在工程建設(shè)階段,我們選用將已經(jīng)設(shè)計(jì)好的建筑物放到實(shí)地去,這也需要測(cè)量技術(shù)為其導(dǎo)航。在工程的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)階段,也密切的和測(cè)量工程聯(lián)系在一起,為了保證建筑物的安全使用,我們需要定期的對(duì)其進(jìn)行沉降觀測(cè),以提供第一手的資料,對(duì)建筑物做出分析,必要時(shí)采取合適的措施。
測(cè)繪科學(xué)和技術(shù)是一門具有悠久歷史和現(xiàn)代發(fā)展的一級(jí)學(xué)科。該學(xué)科無(wú)論怎樣發(fā)展,服務(wù)領(lǐng)域無(wú)論怎樣拓寬,與其他學(xué)科的交叉無(wú)論怎樣增多或加強(qiáng),學(xué)科無(wú)論出現(xiàn)怎樣的綜合和細(xì)分,學(xué)科名稱無(wú)論怎樣改變,學(xué)科的本質(zhì)和特點(diǎn)都不會(huì)改變??偟膩?lái)說(shuō),測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)主要包含以下幾個(gè)學(xué)科: 大地測(cè)量學(xué)、工程測(cè)量學(xué)、航空攝影測(cè)量與遙感學(xué)、地圖制圖學(xué)、不動(dòng)產(chǎn)地籍與土地整理。在土木工程的各個(gè)領(lǐng)域它都離不開(kāi)我們的測(cè)量技術(shù),而在整個(gè)測(cè)繪工程領(lǐng)域與工程測(cè)量學(xué)聯(lián)系極為緊密。在我們測(cè)繪領(lǐng)域工程測(cè)量主要研究的是在各種工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建設(shè)和營(yíng)運(yùn)管理階段所進(jìn)行的各種測(cè)量工作。在此我們所提到的工程包括:工業(yè)建設(shè)、城市建設(shè)、交通工程(鐵路、公路、機(jī)場(chǎng)、測(cè)站、橋梁、隧道等)、水利電力工程(河川樞紐、大壩、船閘、電站、渠道)地下工程、管線工程(高壓輸電線、輸油送氣管道)、礦山工程等。它涵蓋了我們土木工程的各個(gè)領(lǐng)域。因此在土木工程中我們說(shuō)應(yīng)用的測(cè)量技術(shù)主要研究的學(xué)科應(yīng)該是我們的工程測(cè)量了。下面我就從測(cè)量?jī)x器,運(yùn)用的測(cè)量理論,在施工的各個(gè)階段測(cè)量技術(shù)所起的作用吧!
在土木工程測(cè)量中我們所應(yīng)用的測(cè)量?jī)x器情況:
用于建立水平的或豎直的基準(zhǔn)線或基準(zhǔn)面,測(cè)量目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)線(或基準(zhǔn)面)的偏距(垂距),稱為基準(zhǔn)線測(cè)量或準(zhǔn)直測(cè)量。這方面的儀器有正、倒錘與垂線觀測(cè)儀,金屬絲引張線,各種激光準(zhǔn)直儀、鉛直儀(向下、向上)、自準(zhǔn)直儀,以及尼龍絲或金屬絲準(zhǔn)直測(cè)量系統(tǒng)等。
在距離測(cè)量方面,包括中長(zhǎng)距離(數(shù)十米至數(shù)公里)、短距離(數(shù)米至數(shù)十米)和微距離(毫米至數(shù)米)及其變化量的精密測(cè)量。精密激光測(cè)距儀和雙頻激光測(cè)距儀,中長(zhǎng)距離測(cè)量精度可達(dá)亞毫米級(jí);可喜的是,許多短距離、微距離測(cè)量都實(shí)現(xiàn)了測(cè)量數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化,石英伸縮儀,各種光學(xué)應(yīng)變計(jì),位移與振動(dòng)激光快速遙測(cè)儀等。采用多譜勒效應(yīng)的雙頻激光干涉儀,能在數(shù)十米范圍內(nèi)達(dá)到0.01μm的計(jì)量精度,成為重要的長(zhǎng)度檢校和精密測(cè)量設(shè)備;采用CCD線列傳感器測(cè)量微距離可達(dá)到百分之幾微米的精度,它們使距離測(cè)量精度從毫米、微米級(jí)進(jìn)入到納米級(jí)世界。
高程測(cè)量方面,最顯著的發(fā)展應(yīng)數(shù)液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)。這種系統(tǒng)通過(guò)各種類型的傳感器測(cè)量容器的液面高度,可同時(shí)獲取數(shù)十乃至數(shù)百個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程,具有高精度、遙測(cè)、自動(dòng)化、可移動(dòng)和持續(xù)測(cè)量等特點(diǎn)。兩容器間的距離可達(dá)數(shù)十公里,如用于跨河與跨海峽的水準(zhǔn)測(cè)量;通過(guò)一種壓力傳感器,允許兩容器之間的高差從過(guò)去的數(shù)厘米達(dá)到數(shù)米。
土木工程中所應(yīng)用的測(cè)量理論:
測(cè)量平差理論
最小二乘法廣泛應(yīng)用于測(cè)量平差。最小二乘配置包括了平差、濾波和推估。附有限制條件的條件平差模型被稱為概括平差模型,它是各種經(jīng)典的和現(xiàn)代平差模型的統(tǒng)一模型。測(cè)量誤差理論主要表現(xiàn)在對(duì)模型誤差的研究上,主要包括:平差中函數(shù)模型誤差、隨機(jī)模型誤差的鑒別或診斷;模型誤差對(duì)參數(shù)估計(jì)的影響,對(duì)參數(shù)和殘差統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的影響;病態(tài)方程與控制網(wǎng)及其觀測(cè)方案設(shè)計(jì)的關(guān)系。由于變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)參考點(diǎn)穩(wěn)定性檢驗(yàn)的需要,導(dǎo)致了自由網(wǎng)平差和擬穩(wěn)平差的出現(xiàn)和發(fā)展。觀測(cè)值粗差的研究促進(jìn)了控制網(wǎng)可靠性理論,以及變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)變形和觀測(cè)值粗差的可區(qū)分性理論的研究和發(fā)展。針對(duì)觀測(cè)值存在粗差的客觀實(shí)際,出現(xiàn)了穩(wěn)健估計(jì)(或稱抗差估計(jì));針對(duì)法方程系數(shù)陣存在病態(tài)的可能,發(fā)展了有偏估計(jì)。與最小二乘估計(jì)相區(qū)別,穩(wěn)健估計(jì)和有偏估計(jì)稱為非最小二乘估計(jì)。工程控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和方法
網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法有解析法和模擬法兩種。解析法是基于優(yōu)化設(shè)計(jì)理論構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)和約束條件,解求目標(biāo)函數(shù)的極大值或極小值。一般將網(wǎng)的質(zhì)量指標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù)或約束條件。網(wǎng)的質(zhì)量指標(biāo)主要有精度、可靠性和建網(wǎng)費(fèi)用,對(duì)于變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)還包括網(wǎng)的靈敏度或可區(qū)分性。對(duì)于網(wǎng)的平差模型而言,按固定參數(shù)和待定參數(shù)的不同,網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)又分為零類、一類、二類和三類優(yōu)化設(shè)計(jì),涉及到網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì),網(wǎng)形、觀測(cè)值精度以及觀測(cè)方案的設(shè)計(jì)。在工程測(cè)量中,施工 控制網(wǎng)、安裝控制網(wǎng)和變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)都需要作優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于采用GPS定位技術(shù)和電磁波測(cè)距,網(wǎng)的幾何圖形概念與傳統(tǒng)的測(cè)角網(wǎng)有很大的區(qū)別。除特別的精密控制網(wǎng)可考慮用專門編寫的解析法優(yōu)化設(shè)計(jì)程序作網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)外,其他的網(wǎng)都可用模擬法進(jìn)行設(shè)計(jì)。模擬法優(yōu)化設(shè)計(jì)的 軟件功能和進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的步驟主要是:根據(jù)設(shè)計(jì)資料和地圖資料在圖上選點(diǎn)布網(wǎng),獲取網(wǎng)點(diǎn)近似坐標(biāo)(最好將資料作數(shù)字化掃描并在微機(jī)上進(jìn)行)。模擬觀測(cè)方案,根據(jù)儀器確定觀測(cè)值精度,可進(jìn)一步模擬觀測(cè)值。計(jì)算網(wǎng)的各種質(zhì)量指標(biāo)如精度、可靠性、靈敏度。精度應(yīng)包括點(diǎn)位精度、相鄰點(diǎn)位精度、任意兩點(diǎn)間的相對(duì)精度、最弱點(diǎn)和最弱邊精度、邊長(zhǎng)和方位角精度。進(jìn)一步可計(jì)算坐標(biāo)未知數(shù)的協(xié)方差陣或部分點(diǎn)坐標(biāo)的協(xié)方差陣,協(xié)方差陣的主成份計(jì)算,特征值計(jì)算,點(diǎn)位誤差橢圓、置信橢圓的計(jì)算等??煽啃园總€(gè)觀測(cè)值的多余觀測(cè)分量(內(nèi)部可靠性)和某一觀測(cè)值的粗差界限值對(duì)平差坐標(biāo)的影響(外部可靠性)。靈敏度包括靈敏度橢圓、在給定變形向量下的靈敏度指標(biāo)以及觀測(cè)值的靈敏度影響系數(shù)。將計(jì)算出的各質(zhì)量指標(biāo)與設(shè)計(jì)要求的指標(biāo)比較,使之既滿足設(shè)計(jì)要求,又不致于有太大的富余。通過(guò)改變觀測(cè)值的精度或改變觀測(cè)方案(增加或減少觀測(cè)值)或局部改變網(wǎng)形(增加或減少網(wǎng)點(diǎn))等方法重新作上述設(shè)計(jì)計(jì)算,直到獲取一個(gè)較好的結(jié)果。
工程工程測(cè)量按工程建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)和營(yíng)運(yùn)管理三個(gè)階段分為“工程勘測(cè)”、“施工測(cè)量”和“安全檢測(cè)”。在土木工程建設(shè)中也不例外,在這三個(gè)階段對(duì)測(cè)繪工作有不同的要求。
工程建設(shè)規(guī)劃階段的測(cè)量工作。每項(xiàng)工程建設(shè)都必須按照自然條件和預(yù)期目的進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。在這個(gè)階段中的測(cè)量工作,主要是提供各種比例尺的地形圖,另外還要為工程地質(zhì)探測(cè)、水文地質(zhì)探測(cè)以及水文測(cè)驗(yàn)的進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于重要的工程,例如某些大型特種工程,或在地質(zhì)條件不良的地區(qū)進(jìn)行建設(shè),這還有對(duì)地層的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)量。
工程建設(shè)階段的測(cè)量工作。每項(xiàng)工程建設(shè)的設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)討論、審查和批準(zhǔn)之后,即進(jìn)入施工階段。這時(shí),首先要將所建設(shè)的工程建筑物按照施工的要求在現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定出來(lái)(即所謂定線放樣),作為實(shí)地修建的依據(jù)。為此,要根據(jù)工地的地形,工程的性質(zhì)以及施工組織和計(jì)劃等,建立不同形式的施工控制網(wǎng),作為定線放樣的基礎(chǔ)。然后再按照施工的需要,采用各種不同的放樣方法,將圖紙上所建設(shè)的內(nèi)容轉(zhuǎn)移到實(shí)地。此時(shí),還需進(jìn)行施工質(zhì)量控制,這里主要是幾何尺寸如工程建筑的豎直角、地下工程的斷面等的監(jiān)控。為檢測(cè)工程進(jìn)度,還要進(jìn)行開(kāi)挖與與建筑方測(cè)繪以及工程竣工測(cè)量、變形測(cè)量以及設(shè)備的安裝測(cè)量等。
施工建設(shè)營(yíng)運(yùn)鼓勵(lì)階段的測(cè)量工作。在運(yùn)營(yíng)期間,為檢測(cè)工程建筑物的安全情況,了解設(shè)計(jì)是否合理,驗(yàn)證設(shè)計(jì)理論是否正確,需要對(duì)工程建筑物的水平位移,沉陷、傾斜以及擺動(dòng)等進(jìn)行定期或持續(xù)的檢測(cè)。這些工作,就是通常所說(shuō)的變形檢測(cè)。對(duì)于大型的工業(yè)設(shè)備,還要進(jìn)行經(jīng)常性的檢測(cè)和調(diào)校,以保證其設(shè)計(jì)安全運(yùn)行。為了對(duì)工程進(jìn)行有效的管理、維護(hù),為了日后擴(kuò)展的需要,還應(yīng)建立工程信息系統(tǒng)。
土木工程勘測(cè)設(shè)計(jì)階段測(cè)量工作
任何一項(xiàng)工程都必須按照自然條件和預(yù)期目的進(jìn)行選址和勘測(cè)設(shè)計(jì)。在此階段的測(cè)量工作,主要是提供各種比例尺的地形圖勘測(cè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。隨著一體化設(shè)計(jì)軟件和地理信息系統(tǒng)的發(fā)展及其在國(guó)土資源、能源、交通、人口、市政、生態(tài)環(huán)境和綜合管理的方面的廣泛應(yīng)用,不僅給各類規(guī)劃人員提供了更好的輔助工具,而且也可以讓決策者據(jù)此對(duì)勘測(cè)設(shè)計(jì)做出客觀的評(píng)價(jià)。
在以往設(shè)計(jì)人員規(guī)劃選址首先是收集各種比例尺的地形圖,如城市規(guī)劃主要采用大比例吃地形圖,在結(jié)合各方面的資料和規(guī)范要求,選出幾條可能的方案,然后下達(dá)勘測(cè)設(shè)計(jì)任務(wù)委托測(cè)量人員進(jìn)行初步勘測(cè)。因此勘測(cè)的任務(wù)說(shuō)到底就是為設(shè)計(jì)人員提供各種設(shè)計(jì)用圖。隨著數(shù)字測(cè)圖技術(shù)和GIS的逐步推廣和使用,設(shè)計(jì)人員能利用野外數(shù)據(jù)和室內(nèi)數(shù)據(jù)一體化軟件以及GIS強(qiáng)大的空間分析功能,修改設(shè)計(jì)方案。勘測(cè)設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作更加工程性質(zhì)的不同而不同。下面簡(jiǎn)要的以工業(yè)企業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)階段和線路勘測(cè)設(shè)計(jì)階段測(cè)量工作來(lái)說(shuō)明測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用。工業(yè)企業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)階段測(cè)量工作
工業(yè)企業(yè)不同于鐵路和公路呈現(xiàn)狀地形,它是面裝地形,因此它需要的圖也是呈面裝特特征。要進(jìn)行勘測(cè)設(shè)計(jì)必須有設(shè)計(jì)地底圖,而該階段測(cè)量工作的任務(wù)是向設(shè)計(jì)者提供所需要的地形圖。地形圖主要使用在平面運(yùn)輸設(shè)計(jì)部門。該部門的設(shè)計(jì)任務(wù),就是根據(jù)地形圖等各種基礎(chǔ)資料和工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn),綜合設(shè)計(jì)解決主要車間、輔助車間、動(dòng)力設(shè)施、運(yùn)輸設(shè)施、等在廠內(nèi)的平面與豎直布設(shè)。
工業(yè)廠地豎向布設(shè)就是將區(qū)域的自然地形加以平整改造,以保證生產(chǎn)運(yùn)輸在豎向的良好的結(jié)合,合理地組織排水,而且是建設(shè)中天文土石方工程保持平衡,降低工程造價(jià)。場(chǎng)地平整和設(shè)計(jì)高程確定后,即進(jìn)行建筑物的地坪高程,鐵道軌頂高程、道路中心線高程以及工程管網(wǎng)高程的設(shè)計(jì)。這些高程的設(shè)計(jì)原則仍然是要使其盡量與自然相適應(yīng)。在一般情況下,1:5000比例尺地形圖可用以勘測(cè)設(shè)計(jì),例如廠址選擇、總體規(guī)劃、方案比較等;1:2000比例尺地形圖可用于初步設(shè)計(jì);1:1000比例尺地形圖可用于施工設(shè)計(jì);對(duì)于新建廠或比較簡(jiǎn)單的擴(kuò)建廠、改建廠??膳c初步設(shè)計(jì)共用同一比例尺的地形圖;1:500比例尺地形圖可用于地形復(fù)雜,建筑物密集、精度要求較高的工業(yè)企業(yè)的施工設(shè)計(jì)。
對(duì)于目前的測(cè)繪技術(shù)而言,大多采用野外實(shí)測(cè)數(shù)字化測(cè)圖技術(shù),故數(shù)字化測(cè)圖已被設(shè)計(jì)者廣泛使用。數(shù)字化地形圖的優(yōu)點(diǎn)在于,成圖速度快,修改,備份,存儲(chǔ)容易,其最大的優(yōu)點(diǎn)是不限于比例尺,而可以根據(jù)不同的需要選用不同比例尺地形圖。由于采用數(shù)字化成圖技術(shù),設(shè)計(jì)人員在電腦上可以方便地進(jìn)行設(shè)計(jì)和修改,使的前面所提到的總體規(guī)劃,方案比較,施工設(shè)計(jì)等均可在同一幅地圖上完成。另外,以往從圖上圖解設(shè)計(jì)元素存在誤差均不存在,提高了設(shè)計(jì)和獲取放樣元素的精度。從某種程度上講,工業(yè)企業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作任務(wù)就是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)某蓤D比例尺,野外實(shí)測(cè)數(shù)字化地形圖或航測(cè)數(shù)字化地形圖,并制作各種專題圖,為設(shè)計(jì)者提供設(shè)計(jì)底圖。
線路勘測(cè)設(shè)計(jì)階段測(cè)量工作
鐵路、公路、架空送電線路以及輸油管道等均屬于線性工程。一條線路的勘測(cè)設(shè)計(jì)工作,主要是根據(jù)一定的計(jì)劃與自然地理?xiàng)l件,確定線路經(jīng)濟(jì)合理地位置,為達(dá)此目的,必須進(jìn)行反復(fù)的實(shí)際和比較。線路在勘測(cè)設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作稱線路勘測(cè)。這項(xiàng)工作的任務(wù)是為線路設(shè)計(jì)收集一切必要的地形資料。線路除了地形資料外,還必須考慮線路所經(jīng)過(guò)地區(qū)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)已經(jīng)經(jīng)濟(jì)等方面的問(wèn)題,所以線路設(shè)計(jì)一般分階段進(jìn)行,其勘測(cè)工作也分階段進(jìn)行。各種線形工程的勘測(cè)工作的任務(wù)基本都一樣,但隨著工程的不同有以下差異,我們以鐵路設(shè)計(jì)為例,說(shuō)明測(cè)量在鐵路勘測(cè)中的各項(xiàng)任務(wù)。
線路工作分為處測(cè)和定測(cè)兩個(gè)階段進(jìn)行。初測(cè)是在設(shè)計(jì)人員根據(jù)已有的資料和有關(guān)部門對(duì)線路要求,在小比例尺地形圖上選出幾個(gè)可能的線路方案,經(jīng)過(guò)全面的分析比較后,提出對(duì)主要方案的初步意見(jiàn)下達(dá)勘測(cè)設(shè)計(jì)任務(wù)后進(jìn)行的測(cè)量工作。初測(cè)是對(duì)方案研究中認(rèn)為有價(jià)值的幾條線路后一條主要線路,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地情況,在實(shí)地進(jìn)行選點(diǎn),標(biāo)出路線方向。然后根據(jù)實(shí)地上選出的點(diǎn)進(jìn)行平面控制測(cè)量和水準(zhǔn)測(cè)量,測(cè)出個(gè)點(diǎn)的平面位置和高程。在以初測(cè)控制點(diǎn)為圖根點(diǎn),測(cè)繪一定比例尺的帶狀地形圖供編制初步設(shè)計(jì)使用。定測(cè)是對(duì)已批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)方案選定的路線,利用帶狀地形圖上初測(cè)導(dǎo)線和紙上線路的幾何關(guān)系,將選定的線路勘測(cè)設(shè)到實(shí)地上去。測(cè)設(shè)時(shí)應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的地形、水文、地質(zhì)等實(shí)地情況,盡量改善線路的位置,力求選出最經(jīng)濟(jì)合理地路線。測(cè)定工作包括中線測(cè)量、曲線設(shè)計(jì)、縱橫斷面測(cè)量以及局部的地形圖測(cè)繪,并為施工設(shè)計(jì)收集資料。以上的測(cè)量工作,現(xiàn)在又很大部分如平面控制,帶狀地形圖的測(cè)繪等均可應(yīng)用GPS、RTK技術(shù)完成,其不設(shè)速度快、精度高、成圖周期短等特點(diǎn)成為各測(cè)量單位測(cè)量的重要手段。數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)的發(fā)展以及攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,時(shí)候的線路勘測(cè)成果更加豐富多樣,特別是數(shù)字高程模型為線路設(shè)計(jì)提供了形象逼真的地面立體模型,為設(shè)計(jì)人員進(jìn)一步設(shè)計(jì)提供了良好的平臺(tái)。
橋梁勘測(cè)設(shè)計(jì)階段測(cè)量工作
橋梁勘測(cè)設(shè)計(jì)階段主要有以下測(cè)量工作: 橋位平面和高程控制測(cè)量:建立平面和高程控制網(wǎng),要求與國(guó)家和地方高程等級(jí)已知三角點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)。橋址定線測(cè)量:在等級(jí)控制點(diǎn)基礎(chǔ)上按I級(jí)導(dǎo)線測(cè)量精度與實(shí)地測(cè)設(shè)中線控制點(diǎn),包括交點(diǎn)等。斷面測(cè)量:在橋址定線范圍內(nèi),按有關(guān)規(guī)范要求施測(cè)全橋中線斷面,編制斷面資料,繪制斷面圖,根據(jù)設(shè)計(jì)要求測(cè)繪若干橋墩臺(tái)的斷面圖。河床地形測(cè)量:橋位大比例尺的陸地地形測(cè)繪,準(zhǔn)確反映地形、地物現(xiàn)狀、測(cè)量與橋址中線交叉的道路及平面位置、高程及懸空高度等。流量測(cè)量:采用前方交會(huì)法測(cè)量浮標(biāo),施測(cè)橋址中線上下游一定范圍內(nèi)水流流向和流速,并按照大比例尺測(cè)繪流量圖。
土木工程施測(cè)階段的量測(cè)工作
工程施測(cè)階段的測(cè)量工作主要是按照設(shè)計(jì)要求將設(shè)計(jì)好的建(構(gòu))筑物的位置、形狀、大小及高程在實(shí)地標(biāo)定出來(lái),以便進(jìn)行施工;另一方面作為施工質(zhì)量方面的監(jiān)督,還需進(jìn)行工程質(zhì)量方面監(jiān)理。工程監(jiān)理是指獨(dú)立于業(yè)主和承包方的第三方對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施施工項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程的監(jiān)督和管制,他是監(jiān)理工程師依照施工合同,在業(yè)主授權(quán)范圍內(nèi),對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督管理,對(duì)施工進(jìn)度、質(zhì)量和費(fèi)用進(jìn)行控制,對(duì)合同執(zhí)行中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行處理,是工程施工按照施工合同要求進(jìn)行,并獲得預(yù)期的建筑產(chǎn)品;測(cè)量工作是工程施工的眼睛,在工程建設(shè)中起到至關(guān)重要的作用。
施工測(cè)量工作:施工單位作為工程建設(shè)者,主要任務(wù)是按照設(shè)計(jì)和施工要求,將圖紙上設(shè)計(jì)計(jì)好的建(構(gòu))筑物的位置、形狀、大小及高程在實(shí)地標(biāo)定出來(lái),這種標(biāo)定任務(wù)稱為施工放樣。施工放樣也可以說(shuō)是將圖紙上的建構(gòu)筑物放到地面上去的工作過(guò)程。施工放樣與測(cè)量的程序恰好相反,但工作方法和原理都是一樣。工程建筑物的放樣,同樣必須遵循從整體到局部、先控制和碎步的原則和工作程序。首先,根據(jù)工程平面圖和地形條件建立施工控制網(wǎng),根據(jù)施工控制點(diǎn)在實(shí)地定出各個(gè)建筑物的主軸線和輔助軸線;在根據(jù)主軸線和輔助軸線標(biāo)定出建筑物的各個(gè)細(xì)部點(diǎn)。采用這樣的工作程序,能保證建筑幾何關(guān)系的正確性,而且是施工放樣工作可以有條不紊的進(jìn)行,避免誤差的積累。
由于施工的對(duì)象不同,施工測(cè)量方案也有所區(qū)別,但其工作程序基本是一致的。主要的測(cè)量工作有施工控制網(wǎng)的建立與施工放樣。施工控制網(wǎng)根據(jù)施工對(duì)象的不同有所區(qū)別。一般來(lái)說(shuō),建筑物和廠區(qū)的控制網(wǎng)布設(shè)成矩形控制網(wǎng),即所謂的建筑方格網(wǎng);對(duì)于地形平坦但通視比較困難的地區(qū),這可采用GPS與全站儀結(jié)合布設(shè)的導(dǎo)線網(wǎng);對(duì)于地形起伏較大的山區(qū)及跨越江河的工程,一般采用GPS網(wǎng)或邊角位;對(duì)于線狀工程多采用GPS與全站儀結(jié)合所布設(shè)的導(dǎo)線網(wǎng),地下工程一般采用導(dǎo)線網(wǎng)。施工放樣的主要內(nèi)容是,放樣依據(jù)的選擇及放樣已知點(diǎn)的選擇;選擇放樣方法;計(jì)算放樣元素,根據(jù)已選定的放樣方法和已知點(diǎn)坐標(biāo)和高程以及設(shè)計(jì)坐標(biāo)和高程,計(jì)算出需要測(cè)設(shè)的水平角、邊長(zhǎng)值和高差值,這些元素稱為放樣元素。根據(jù)設(shè)計(jì)圖和控制點(diǎn)分布情況的不同,放樣方法也有時(shí)區(qū)別。隨著全站儀和GPS的逐步普及和推廣,傳統(tǒng)的放樣方法正逐步被淘汰,現(xiàn)階段我國(guó)的大型工程建設(shè)中已全部采用全站儀和GPS進(jìn)行高精度定位放樣。
監(jiān)理測(cè)量工作
建筑工程的測(cè)量工作不僅是工程建設(shè)的基礎(chǔ),而且是設(shè)計(jì)工程質(zhì)量的關(guān)鍵。近幾年隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,充適應(yīng)現(xiàn)代化城市環(huán)境需求來(lái)考慮,建筑師在建筑設(shè)計(jì)中既要滿足使用功能要求,又要注重建筑物外觀造型,許多外觀造型復(fù)雜的超大超高規(guī)模的建筑物應(yīng)用而生,在這些建筑施工過(guò)程中,測(cè)量工作尤為顯得重要。施工單位的測(cè)量方案是否合理,測(cè)量數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確可靠,測(cè)量人員專業(yè)水平都直接影響到工程質(zhì)量,因此,監(jiān)理工程師切實(shí)做好測(cè)量監(jiān)理工作室施工質(zhì)量和控制的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。監(jiān)理工程師必須對(duì)工程建設(shè)過(guò)程中測(cè)量方案、測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行審查、復(fù)核簽證。由于測(cè)量監(jiān)理師檢查、驗(yàn)收的最后一道程序這樣就對(duì)監(jiān)理工程師的測(cè)量專業(yè)方面提出了很高的要求。監(jiān)理工程師應(yīng)結(jié)合工程特點(diǎn),編制相應(yīng)的測(cè)量監(jiān)理實(shí)施細(xì)則,以保證監(jiān)理測(cè)量工作的質(zhì)量。
工程運(yùn)營(yíng)管理階段的測(cè)量工作
工程運(yùn)營(yíng)管理階段測(cè)量工作的主要任務(wù)是工程建筑物的變形觀測(cè)。在工程建筑物運(yùn)營(yíng)期間,為了監(jiān)視器安全和穩(wěn)定情況,了解其設(shè)計(jì)是否合理,驗(yàn)證設(shè)計(jì)理論是否正確,需要定期對(duì)其位移、沉降、傾斜以及擺動(dòng)等進(jìn)行觀測(cè)。
由于在各種因素的影響下,工程建筑物及其設(shè)備在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生變形,這種變形若在一定限度之內(nèi),認(rèn)為是正?,F(xiàn)象,但如果超過(guò)了規(guī)定的限度,就會(huì)影響建筑物的正常使用,嚴(yán)重之時(shí)還會(huì)危及建筑物的安全,因此在工程建筑物的施工和運(yùn)營(yíng)期間,必須對(duì)其進(jìn)行監(jiān)視觀測(cè),及變形觀測(cè)。監(jiān)測(cè)其在施工和運(yùn)營(yíng)期間是否存在超出設(shè)計(jì)要求的變化量。因此在工程建筑物的施工和運(yùn)營(yíng)期間,必須進(jìn)行監(jiān)視觀測(cè),通過(guò)變形觀測(cè)取得第一手的資料,可以監(jiān)視工程建筑物的狀態(tài)變化和工作情況,在發(fā)現(xiàn)不正?,F(xiàn)象時(shí),應(yīng)及時(shí)分析原因,采取措施,防止事故發(fā)生并改善運(yùn)營(yíng)方式以保證安全。另外通過(guò)在施工和運(yùn)營(yíng)期間對(duì)工程建筑物原體進(jìn)行觀測(cè),分析研究,可以驗(yàn)證地基與基礎(chǔ)的計(jì)算方法,工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法,對(duì)不同的地基與工程結(jié)構(gòu)規(guī)定合理的允許沉陷與變形的數(shù)值,為工程建筑物的設(shè)計(jì)施工管理和科學(xué)研究工作提供資料。
變形觀測(cè)的任務(wù)是長(zhǎng)期而具有周期性的工作,對(duì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)性觀測(cè),求得其在兩個(gè)觀察周期期間的變化量。而為了求得瞬時(shí)變形,則采用各種自動(dòng)記錄儀器記錄其瞬時(shí)位置。目前,隨著測(cè)繪儀器、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)的不斷發(fā)展,各種監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)運(yùn)而生,最具代表性的儀器設(shè)備是全站儀和GPS時(shí)事動(dòng)態(tài)技術(shù)。變形觀察的內(nèi)容,應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)地基情況來(lái)定。要求有明確的針對(duì)性,既要有重點(diǎn),又要做到全面考慮,以便能正確反映建筑物的變化情況,達(dá)到監(jiān)測(cè)建筑物的安全運(yùn)營(yíng)了解其變形規(guī)律。
為了更全面地了解影響工程建構(gòu)筑物變形原因及其規(guī)律,以及有些特種工程建構(gòu)筑物的要求,有時(shí)在勘察階段就要進(jìn)行地表形變觀測(cè),以研究地層的穩(wěn)定性。通過(guò)變形觀察取得第一手資料,可以監(jiān)視工程建筑物的狀態(tài)變化及工作情況,在發(fā)現(xiàn)不正?,F(xiàn)象時(shí)應(yīng)及時(shí)分析原因,采取措施,防止事故發(fā)生。例如我國(guó)某水電廠的混凝土大壩,根據(jù)多年的觀測(cè)結(jié)果,表明壩體滲流量、壩基場(chǎng)壓力以及壩體的水平位移都很大,按這些觀測(cè)資料的計(jì)算分析,在發(fā)生百年一遇的洪水時(shí),大壩將有傾覆的危險(xiǎn),因此,對(duì)大壩進(jìn)行緊急加固,從而提高了它的穩(wěn)定度,保證了安全。其次,通過(guò)在施工和運(yùn)營(yíng)階段對(duì)工程構(gòu)建筑物原體進(jìn)行觀測(cè),分析研究,可以驗(yàn)證地基的基礎(chǔ)的計(jì)算方法,為工程建筑物的設(shè)計(jì)、施工、管理和科學(xué)研究工作提供資料。例如某水庫(kù)的土壩,由變形觀測(cè)資料的分析表明,其變形量不大,而且日趨穩(wěn)定,與設(shè)計(jì)相;壩體清潤(rùn)線的實(shí)測(cè)資料也與設(shè)計(jì)接近,這就是說(shuō),該壩設(shè)計(jì)正確,施工質(zhì)量良好,可以按照設(shè)計(jì)能力運(yùn)營(yíng)。當(dāng)然,上述的分析研究工作應(yīng)該有工程地質(zhì)、土力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)等專業(yè)人員共同進(jìn)行,其中,測(cè)量人員要對(duì)變形資料提供幾何解釋。
為了達(dá)到上述目的,通常建筑物的設(shè)計(jì)階段,調(diào)查建筑物地基負(fù)載性能、研究自然因素對(duì)建筑物變行影響的同時(shí),就應(yīng)著手?jǐn)M訂觀測(cè)的設(shè)計(jì)方案,并將其作為工程建筑物的一項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容,一邊在施工時(shí)就將標(biāo)志和設(shè)備埋設(shè)在設(shè)計(jì)位置上。從建筑物開(kāi)始施工就進(jìn)行觀測(cè)了,一直持續(xù)到變形終止。
在我們的土建的各個(gè)環(huán)節(jié),都留下了我們測(cè)量人的足跡,正是有了我們這些測(cè)量工作者不懈的努力,時(shí)刻保持一顆嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,為土建打開(kāi)了一盞導(dǎo)航燈燈,伴隨著土建工程健康蓬勃的成長(zhǎng)著。同時(shí)我們的測(cè)量技術(shù)理論也得到了檢驗(yàn)和提升。我想不管土建工程怎么發(fā)展,我們的測(cè)量技術(shù)永遠(yuǎn)都會(huì)陪伴著它走下去,并不斷的發(fā)展和改善自己!在工程建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié),測(cè)量任務(wù)都是艱巨而重要的,他可能直接威脅到整個(gè)工程的正常建設(shè)。這是對(duì)我們測(cè)量工作者的一次巨大的挑戰(zhàn)和考驗(yàn),這就需要我們從現(xiàn)在開(kāi)始培養(yǎng)一顆嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,更好發(fā)揮測(cè)量技術(shù)的作用,為社會(huì)發(fā)展做出一份貢獻(xiàn)!
第五篇:工程測(cè)量技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文-淺談工程測(cè)量在建筑施工中的應(yīng)用
工程測(cè)量技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文-淺談工程測(cè)量在建筑施工中的應(yīng)用 淺談工程測(cè)量在建筑施工中的應(yīng)用
一、工程測(cè)量的發(fā)展沿革
(一)、工程測(cè)量的現(xiàn)代定義。當(dāng)代人對(duì)工程測(cè)量學(xué)的定義是:工程測(cè)量技術(shù)指在工程建設(shè)的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工和管理階段中運(yùn)用的各種測(cè)量理論、方法和技術(shù)的總稱。傳統(tǒng)工程測(cè)量技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域包括建筑、水利、交通、礦山等部門,基本內(nèi)容有測(cè)圖和放樣兩部分?,F(xiàn)代工程測(cè)量己經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破了僅僅為工程建設(shè)服務(wù)的概念,它其不僅涉及工程的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)幾何與物理量測(cè)定,而且包括對(duì)測(cè)量結(jié)果的分析,甚至對(duì)物體發(fā)展變化的趨勢(shì)預(yù)報(bào)。
(二)、先進(jìn)的地面、空間測(cè)量?jī)x器在工程測(cè)量中的應(yīng)用。20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)出現(xiàn)許多先進(jìn)的地面測(cè)量?jī)x器,為工程測(cè)量提供了先進(jìn)的技術(shù)工具和手段,如:電子經(jīng)緯儀、全站儀、電子水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、激光準(zhǔn)直儀、激光掃平儀等,為工程測(cè)量向現(xiàn)代化、自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件,改變了傳統(tǒng)的工程控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測(cè)量、道路測(cè)量和施工測(cè)量等的作業(yè)方法。具有自動(dòng)跟蹤和連續(xù)顯示功能的全站儀用于施工放樣測(cè)量;無(wú)需棱鏡的測(cè)距儀解決了難以攀登和無(wú)法到達(dá)的測(cè)量點(diǎn)的測(cè)距工作。GPS是美國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研制,于1994年全面建成。隨著GPS定位技術(shù)的不斷改進(jìn),軟、硬件的不斷完善,長(zhǎng)期使用的測(cè)角、測(cè)距、測(cè)水準(zhǔn)為主體的常規(guī)地面定位技術(shù),正在逐步被以一次性確定三維坐標(biāo)的高速度、高精度、費(fèi)用省、操作簡(jiǎn)單的GPS技術(shù)代替。RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法,這是一種新的常用的GPS測(cè)量方法,以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度,而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法,它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法,是GPS應(yīng)用的重大里程碑,它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)圖,各種控制測(cè)量帶來(lái)了新曙光,極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。
二、工程測(cè)量對(duì)于工程質(zhì)量的作用
(一)、工程測(cè)量在建筑定位及基礎(chǔ)施工階段對(duì)工程質(zhì)量的作用。在工程開(kāi)始施工前,首先通過(guò)測(cè)量把施工圖紙上的建筑物在實(shí)地進(jìn)行放樣定位以及測(cè)定控制高程,為下一步的施工提供基準(zhǔn)。這一步工作非常重要,測(cè)量精度要求非常高,關(guān)系整個(gè)工程質(zhì)量的成敗。假如在這一環(huán)節(jié)里面出現(xiàn)了差錯(cuò),那將會(huì)造成重大質(zhì)量事故,帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失是無(wú)法估量。在基礎(chǔ)施工階段,基礎(chǔ)樁位的施工更加需要準(zhǔn)確的工程測(cè)量技術(shù)保證。根據(jù)施工規(guī)范的要求,承臺(tái)的樁位的允許偏差值很小。一旦樁位偏差超過(guò)規(guī)范要求,將會(huì)引起原承臺(tái)設(shè)計(jì)的變化,從而增加了工程成本。嚴(yán)重的樁位偏差將會(huì)導(dǎo)致樁位作廢,需要重新補(bǔ)樁等處理措施,一方面影響了施工的進(jìn)度,另一方面,改變了原來(lái)的受力計(jì)算,對(duì)建筑物埋下了質(zhì)量的隱患。另外墊層及樁頭標(biāo)高控制測(cè)量的精度,是保證底板鋼筋綁扎是否超高,底板混凝土施工平整度的最有效措施。工程測(cè)量在基礎(chǔ)施工階段的另外一個(gè)重點(diǎn)是基礎(chǔ)墻柱鋼筋的定位放線,在這一個(gè)環(huán)節(jié)里面,容不得有半點(diǎn)差錯(cuò)。否則將導(dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量事故發(fā)生。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,面積較大的工程,只有周密、細(xì)致的進(jìn)行測(cè)量放線方能保證墻柱插筋質(zhì)量,避免偏位、移位等情況的發(fā)生。
(二)、工程測(cè)量在主體結(jié)構(gòu)施工階段對(duì)工程質(zhì)量的作用。在主體結(jié)構(gòu)施工階段,工程測(cè)量對(duì)于工程質(zhì)量的影響主要有以下幾個(gè)方面:墻柱平面放線、建筑物垂直度控制、主體標(biāo)高控制、樓板、線條、構(gòu)件的平整度控制等。其中墻柱平面放線的精確度,直接影響建筑物的總體垂直度,對(duì)墻柱鋼筋綁扎、模板施工的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。所以每次混凝土施工完畢后,第一道工序就是測(cè)量放線。通過(guò)了測(cè)量放線不但能夠?yàn)橄乱坏拦ば蛱峁┮罁?jù),并且能及時(shí)發(fā)
現(xiàn)上一道工序所遺留下來(lái)的問(wèn)題,使得其他專業(yè)的施工人員及時(shí)處理已經(jīng)發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題,避免了問(wèn)題的累積,最終導(dǎo)致質(zhì)量事故。在標(biāo)高測(cè)量控制方面,能為模板施工提供準(zhǔn)確的基準(zhǔn)點(diǎn),是模板施工平整度的保證。同時(shí)為混凝土施工提供標(biāo)高控制線,保證混凝土澆筑后表面的平整度。建筑物垂直度控制測(cè)量是主體施工中的一個(gè)重點(diǎn),作好每層樓的垂直度觀測(cè),為專業(yè)質(zhì)檢人員及時(shí)檢查、調(diào)整提供控制數(shù)據(jù),為施工人員提供更詳細(xì)的豎向控制線。垂直度偏差過(guò)大,必須通過(guò)裝飾階段的抹灰等措施來(lái)彌補(bǔ)。帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失不說(shuō),更嚴(yán)重的情況會(huì)脫落,導(dǎo)致高空墜物的危險(xiǎn)。
(三)、工程測(cè)量在裝飾裝修施工階段對(duì)工程質(zhì)量的作用。建筑物前期主體所遺留的質(zhì)量缺陷問(wèn)題必須通過(guò)裝飾裝修這一階段進(jìn)行整改、處理、隱蔽。所以這個(gè)階段的測(cè)量工作的精度、質(zhì)量直接影響到該工程的總體質(zhì)量。測(cè)量工作的主要內(nèi)容是:室內(nèi)外地面標(biāo)高控制;外墻裝飾垂直度控制;局部構(gòu)件、線條的施工放線,內(nèi)墻裝飾平整度、垂直度測(cè)量等工作。其中室內(nèi)外地面標(biāo)高控制線是保證建筑裝修地面整體平整度的重要依據(jù)。外墻裝飾垂直控制線的測(cè)量精度很大情度上決定外墻的整體裝修質(zhì)量,是外墻抹會(huì)、墻面磚、幕墻施工等工作的基本依據(jù)。
(四)、工程施工及運(yùn)營(yíng)期間的變形觀測(cè)對(duì)工程質(zhì)量的意義。建筑物的沉降觀測(cè)在施工過(guò)程中有著重大的意義。通過(guò)觀測(cè)取得的第一手資料,可以監(jiān)測(cè)建筑物的狀態(tài)變化和工作情況,在發(fā)生不正?,F(xiàn)象時(shí),及時(shí)分析理由,采取措施,防止重大質(zhì)量事故的發(fā)生。變形觀測(cè)具體包括:基礎(chǔ)邊坡的位移觀測(cè);建筑物主體的沉降觀測(cè);高層建筑物的水平位移觀測(cè)等。準(zhǔn)確的觀測(cè)成果為施工期間的工程質(zhì)量、人民財(cái)產(chǎn)安全提供了最有效的保證。特別是在深基坑施工、填湖填海區(qū)的施工工程顯得尤為重要。努力作好建筑物的變形觀測(cè),確保工程的施工質(zhì)量。
三、案例引用介紹
(一)、工程概況。
嘉里靜安綜合發(fā)展項(xiàng)目(南區(qū))地處?kù)o安區(qū)高檔商業(yè)區(qū),為銅仁路以西、延安西路以北、常德路以東、安義路以南圍繞地塊,工程占地面積約28850平方米,建造面積276719平方米,包括1幢58層塔樓,1幢7層會(huì)展中心,及1幢2層娛樂(lè)中心。塔樓高度高達(dá)260米,立面在5層、21層夾層及31層經(jīng)過(guò)3次收縮。
(二)、工程定位測(cè)量。
測(cè)設(shè)主軸線控制樁。本工程引測(cè)軸線采用的是軸線控制樁。龍門樁不適用故不用。高層建筑施工方格網(wǎng)控制線的測(cè)距精度一般不低于L/10000,測(cè)角精度不低于±10”,本工程要求,測(cè)角中誤差不大于±5”測(cè)距邊長(zhǎng)誤差不大于±10mm.(三)、基礎(chǔ)施工測(cè)量
1、測(cè)設(shè)基坑開(kāi)挖邊線
根據(jù)已有的建筑物軸線控制樁確定角樁以及建筑物的外圍邊線,考慮基礎(chǔ)施工所需的寬度,測(cè)設(shè)出了基坑的開(kāi)挖邊線并撒出灰線。
2、基坑開(kāi)挖時(shí)的測(cè)量工作
基坑深度為26.8m,開(kāi)挖過(guò)程中,1)、使用全站儀將門口門墩±0.000點(diǎn)引測(cè)到基坑底,2)、使用水準(zhǔn)儀控制開(kāi)挖深度。
3、周圍已建成建筑的沉降觀測(cè)
因正建建筑周邊有已建成的建筑且開(kāi)挖深度較大,為了防止在開(kāi)挖基坑過(guò)程中已有建筑發(fā)生傾斜或倒塌而增加的測(cè)量。此測(cè)量要求能夠及時(shí)的反應(yīng)出已有建筑的沉降情況,根據(jù)沉降情況及時(shí)的做出相應(yīng)的措施,從而能夠減少工地事故的發(fā)生和不必要的損失。
4、基礎(chǔ)放線及標(biāo)高控制
(1)基礎(chǔ)放線?;A(chǔ)為樁與箱形的復(fù)合基礎(chǔ)?;娱_(kāi)挖完后,先做了各條軸線和樁孔的定位線;之后測(cè)設(shè)箱形基礎(chǔ)的各條邊界線、梁軸線。測(cè)設(shè)時(shí),為了通視和量距方便,有時(shí)測(cè)設(shè)軸線的平行線,同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)注清楚,以免錯(cuò)用。同時(shí)考慮到了建筑軸線與樁、梁、柱、墻的中線不重合的情況,測(cè)設(shè)時(shí)特別注意到了這點(diǎn)。
(2)標(biāo)高控制。基礎(chǔ)軸線測(cè)設(shè)完成后,使用了全站儀將地面經(jīng)過(guò)監(jiān)理及業(yè)主確認(rèn)的嘉里公寓門口門墩子上的±0.00點(diǎn)引測(cè)到了坑底,在澆筑混凝土墊層的時(shí)候用水準(zhǔn)儀抄平。水平控制樁在基坑邊緣設(shè)置了一個(gè)。
(四)建筑的軸線投測(cè)
本工程采用天頂法(即垂準(zhǔn)儀法)來(lái)保證各層放線和結(jié)構(gòu)垂直度的控制。樓層施工時(shí)在控制點(diǎn)以上同一鉛垂線方向每層留300×300mm洞口,作為以后垂直軸線投測(cè)觀察孔。操作過(guò)程,儀器置中并調(diào)平,同時(shí)在測(cè)站天頂上方放置一塊十字劃分板,分劃板位置放在洞口上,然后將儀器望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦到目標(biāo)分劃板,十字絲成像清晰,這時(shí)用對(duì)講機(jī)通知上方把目標(biāo)分劃板十字絲先移到與儀器十字絲重合,然后轉(zhuǎn)動(dòng)儀器照準(zhǔn)架180°,看目標(biāo)十字分劃板是否與儀器中十字絲重合,縱橫線取1/2差值。重復(fù)上述操作數(shù)次,直至完全重合為止,投測(cè)完畢。隨著樓層不斷上升,“天頂法”操作可能會(huì)遇到一定難度,以及考慮到儀器最佳精度范圍,因此考慮在16層(標(biāo)高為+68.300),32層(標(biāo)高+142.300)各轉(zhuǎn)換了一次控制點(diǎn)。復(fù)測(cè)需要的考慮。
(五)建筑的高程測(cè)量
1、標(biāo)高控制點(diǎn)布置在LS-T-S電梯井的內(nèi)墻面上,用紅油漆做出倒三角標(biāo)志,并標(biāo)明高程數(shù)據(jù),作為以后層面高程引測(cè)依據(jù)。隨著標(biāo)高不斷上升,用鋼尺每升 5層(30m內(nèi))為一尺段(并轉(zhuǎn)換一次)分段來(lái)做控制各樓層所需標(biāo)高。每次引測(cè)嚴(yán)格從標(biāo)高控制點(diǎn)引出的原則,避免產(chǎn)生累計(jì)誤差。
2、樓層上各點(diǎn)標(biāo)高,采用S3水準(zhǔn)儀按照引測(cè)出的標(biāo)高進(jìn)行測(cè)設(shè)。
(六)沉降控制
由于本工程地上結(jié)構(gòu)要與北區(qū)塔樓連通,故沉降監(jiān)控在施工過(guò)程中至關(guān)重要。
1、沉降觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)為業(yè)主及監(jiān)理確認(rèn)的嘉里公寓門口±0.00點(diǎn)。
2、在核心筒外圍框架結(jié)構(gòu)出±0.000以前,核心筒結(jié)構(gòu)的四角各布置一個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn),將沉降觀測(cè)點(diǎn)布置在底層角柱上;在框架結(jié)構(gòu)出±0.000以后,在每根巨型柱上布置一個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)。
3、觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置穩(wěn)固、位置醒目、合理、便于觀測(cè)。觀測(cè)點(diǎn)的做法要求為:在柱子的外側(cè)預(yù)埋100mm×100mm×10mm鋼板,鋼板的底標(biāo)高為+0.500,并在鋼板上焊接沉降觀測(cè)頭子。實(shí)際只是做了紅漆三角,這是不應(yīng)該的。
4、觀測(cè)要求:前后視距差≤2m,視距累計(jì)差≤3m,視距最大長(zhǎng)度≤30m。觀測(cè)過(guò)程滿足要求
5、精度要求:沉降觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)后視點(diǎn)高差的測(cè)定誤差為±1mm,沉降觀測(cè)點(diǎn)、測(cè)定高程誤差≤±1mm。測(cè)量下來(lái)的結(jié)果滿足要求。
6、施工期間,每增加1層觀測(cè)一次沉降,結(jié)構(gòu)封頂后1個(gè)月觀測(cè)一次。建筑物有良好的穩(wěn)定情況。沉降觀測(cè)的記錄,記錄時(shí)有注明觀測(cè)時(shí)的氣象情況和荷載變化情況。
四、工程測(cè)量學(xué)在今后發(fā)展的前進(jìn)方向
展望未來(lái),工程測(cè)量學(xué)在以下方面將得到顯著發(fā)展:測(cè)量機(jī)器人、三維激光掃瞄儀將與GPS、GIS技術(shù)集成,成為快速獲取被測(cè)物體信息的重要儀器。在變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理和大型工程建設(shè)中,將發(fā)展基于知識(shí)的信息系統(tǒng),并進(jìn)一步與大地測(cè)量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學(xué)科相結(jié)合,解決工程建設(shè)中以及運(yùn)行期間的安全監(jiān)測(cè)、災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)方面的各種問(wèn)題。大型和復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑、設(shè)備的三維測(cè)量、幾何重構(gòu)以及質(zhì)量控制將是工程測(cè)量學(xué)發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)。數(shù)據(jù)處理中數(shù)學(xué)物理模型的建立、分析和辨識(shí)將成為工程測(cè)量學(xué)專業(yè)教育的重要內(nèi)容。