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工程測量學

時間:2023-06-01 09:09:36

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇工程測量學,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

Abstract: The practice of Engineering Surveying plays an important position in whole teaching process. Aiming at the problems and shortage in traditional practice teaching, teaching reform team puts forward some items of reform measures and makes an experiment in students of school, which is an useful exploring for positioning the school-running of Shangqiu Normal University. It not only consolidates and deepens students' understands and master of theory knowledge, teaching effect is good, fires students' enthusiasm, and initiative and creative in learning.

關鍵詞: 土木工程測量;課程改革;實驗改革

Key words: civil engineering surveys;curriculum reform;experiment reform

中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)10-0245-02

0 引言

工程測量學》是土木類專業必修和專業基礎課,是一門實踐性很強,實踐與理論結合嚴密的學科,因此要求其理論與實踐教學并重。商丘師范學院是一所應用型本科院校,其中建筑與土木工程學院現有專業土木工程和建筑學兩個專業,培養大量應用型人才,由于建院時間較短,在《工程測量學》的教學上存在很多不足,比如,最初由于設備有限,只注重理論教學,學生實踐教學較少,后有所改善,但實踐教學方面不足之處仍較多。如實踐教學環節包括課后實驗和課后實習,隨著測繪行業新技術、新設備的出現,校園教學設施更新速度遠不及行業進步,因此實踐教學與實際工程脫節,教學目標中的要求學生創新能力的提高也難以實現。

1 實踐教學環節存在的問題

1.1 教材內容落后,理論與實踐脫節 教材內容一成不變,如水準儀和經緯儀構造部分,仍以微傾式水準儀和光學經緯儀為主,而在行業中,這兩種設備已經盡乎淘汰。本校所用的水準儀也是自動安平水準儀和電子經緯儀。這就導致理論教學與實踐教學脫節,學生不知所云。

1.2 實驗內容單一,實驗基地建設不足 實驗學時少,課后實踐環節僅停留在儀器的基本使用上,并且由于沒有完善的實驗場地,學生僅會進行儀器操作,卻無法在實際工程中應用。

1.3 實驗設備不足,實驗學時少 由于建院時間較短,教學設備十分短缺。正常情況4-5人一組使用一臺設備,而由于我院學生較多,設備嚴重不足,實際的實踐環節甚至達到10人一組,又因實驗課時較少,很多學生甚至還沒輪到其操作就已經下課。兩周的測量實習,由于學生多,不得不分批次進行,一學年中第一學期的實習時間,排到后面的學生不得不推到寒冬臘月,而第二學期的實習時間則推到酷暑,這兩個時間均不利于測量工作的進行。

1.4 實習內容落后,與行業脫節 測量實習還停留在繪制大比例尺地形圖,而在行業中多采用數字測圖,且在建筑行業中,從事施工放樣的人的比例遠高于測繪地形圖,因此實習環節與行業應用脫節。

2 實踐教學改革內容

針對我院往年在上述實踐環節中的不足,本教研團隊就如何做好實驗和實習,如何改進教學手段和方法,提高教學質量和教學效果,進行了探討和實踐應用。

2.1 從思想上重視實踐環節 教師必須首先從思想上重視實踐教學,因為實踐教學是學生掌握理論知識的基本途徑和方法,也是反映課堂理論教學效果好壞的一面鏡子。教師不能把實踐教學僅僅當作一個教學程序,對學生的實踐過程放任自流,而應結合實際,思考理論和技能的應用問題,真正站在學生的角度來考慮學什么、教什么、怎么教和怎么學的問題;同時應重視新技術手段的應用,從觀念上提高實踐教學的自覺性,增強探索改革的意識。[1]從而幫助學生了解測量實踐的重要性,激發學生實踐興趣,變傳統的被動學習為主動學習。

2.2 教學設備革新、實訓基地建立 學校非常重視測量學的實踐教學環節,為解決以往測量設備少,學生多的問題,學校大量采購先進的測量儀器,電子水準儀、電子經緯儀、全站儀、激光測距儀、激光投線儀等一批土建施工中常用先進儀器被購進,一方面解決設備數與學生量不成比例問題,另一方面,使學生能接觸工地常用儀器,提高上手速度。測量儀器除學生上課時可以使用外,只要有空閑,學生可隨時借用。每種儀器都配有內容詳盡的功能介紹和操作說明,配有專門的儀器管理老師,即使專業課老師不在,儀器老師也可進行指導。

建立實訓基地。測量學實踐教學環節應包括實驗室、校內實習基地和校外實習基地建設三個方面。[2]為了提高實習質量,我們在校園內建立了一片獨立的校內實習場地。并與國家水準點進行連測,建立了可長期使用的標準固定點。實習場地模擬土建工地實際情況建立,使學生在必做的水準儀、經緯儀、全站儀等實驗項目上完全與工地接軌。學校與多家建筑企業建立聯合培養學生計劃,校外實習與建筑施工相結合,讓學生能切身參與到施工的各個環節,為將來學生就業打下堅實基礎。

2.3 實踐教學內容改革 傳統實踐課都是驗證性實驗,不利于培養學生的獨立觀察、思考及分析問題的能力和獨立設計實驗的創新意識。因此需要減少驗證性實驗,探索開設設計性實驗,注重發揮學生在實踐教學活動中的主體作用。在實踐課中,教師根據實際土木工程中所用到的測量知識,提出一個測量任務,如一個建筑物的基礎放樣,某棟新建筑物的變形測量等,讓學生根據所學知識自己設計測量計劃并進行實施,教師對學生的設計進行啟發式指導。這種實踐教學方法體現了以人為本的教育思想,有利于創新人才的培養。其打破了實驗依附理論的傳統教學模式,使實驗教學真正成為學生學習知識、培養能力的基本方法和有效途徑。[3]另外,根據對用人單位調研后得出的結果,可以適當減少地形圖測繪方面的實驗課,多增加施工放樣、變形觀測、竣工觀測等工地應用較多的內容。

2.4 實踐教學方法改革 多媒體課件多應用于理論教學環節,在測量實驗環節,借助多媒體以三維動畫的形式來模擬測量儀器的構造、測量的原理與過程,從而縮短了實驗課教師的講解時間,也使得教學內容更直觀,學生更易接受,從而更好地完成實驗教學任務。同時還可向學生展示新儀器在工程中的應用情況,引導學生將測量課程與所學專業緊密聯系。[4]另外,將平時上課情況拍成教學視頻,放在校園網上,方便學生學習。

3 結語

以上改革內容在我校11級土木工程專業進行實驗,實驗結果表明:學生上交的實習成果規范、數據可靠。不僅鞏固和加深了學生對理論知識的理解與掌握,教學效果良好,更激發了學生們學習技能的積極性、主動性和創造性。工地實習發現,學生對儀器操作熟練度,解決工地實際問題的能力明顯高于往屆。另外,學生的團隊意識、團隊協作能力也得到了很好的提升。

參考文獻:

[1]呂廷波,王京,李愷,劉洪光.非測繪類專業《測量學》課程實踐教學改革探討[J].石河子大學學報,2009,23(6):107-108.

[2]盧成江,盧書楠.土木工程專業測量學教學改革實踐探討[J].中國新技術新產品,2009,(10):227.

第2篇

論文摘要:本文對中職《工程測量學》課程的教學內容和教學方法進行了分析和探討,并提出了適合中職教育發展的以培養適應企業需求為導向的教學方法。

中等職業教育培養的是具有一定文化和專業基本理論知識、熟練的專業技能、較強的實踐能力和良好的職業素養的中等應用型人才,與此同時,現代測量新技術尤其是3S技術即GPS(全球衛星定位系統)、GIS(地理信息系統)、RS(遙感技術))的發展對工程測量課程的教學方法改革提出了新的要求。因此,如何改進《工程測量學》課程教學方法使其與中等職業技術教育培養人才的要求相適應,是擺在我們面前的一個重要課題。

1明確培養對象,滿足企業需求

《工程測量學》是工程測量專業和地質勘查工程專業的一門專業技術基礎課,其內容極其廣泛,這就要求我們在教學中一定要明確培養對象,在教材的選取上要針對不同專業學生有的放矢,根據社會實際需要對教材內容進行適當的補充。如就“地形圖在工程建設中的應用與精度分析”、“施工放樣的基本方法及其精度分析”等兩個專業共性的問題應當結合現代企業需要共同進行詳盡講述;而地質工程測量部分只對地質專業學生做詳盡講述,對工程測量學生只做系統介紹即可。切實注重不同專業學生在實際工作中的適應能力,真正做到讓不同專業學生能夠應用所學過的這些內容去解決實際問題;從而滿足不同領域工程建設發展對學生的需要。即做到讓不同專業學生學即所用、學即能用,畢業后能順利參加工作。

2改革教學方法,提高實踐能力

工程測量學是圍繞著各項工程建設對測量的需求所進行的一系列有關測量理論、方法和儀器研究的一門學科,它與很多工程建設有著密切的聯系。隨著科學技術的進步與建設事業的發展,工程建設項目越來越多,需要解決各類工程建設中測量問題越來越復雜再加上測量儀器更新換代之迅速,導致傳統的教學方法很難適應企業需求。因此,改革當前《工程測量學》教學方法,適應社會發展勢在必行。

2.1《工程測量學》理論課部分教學方法的改革

打破“滿堂灌”教學方法,建立以學生為中心、以教師為主導的新教學方式。采用講練結合和討論式、自主式的教學方法,注重學生思路的引導和啟發,以提高學生的學習興趣和學習積極性。上課根據教學內容決定教學方式,對于難理解和掌握的內容,采用引入一些相關的工程實例邊講邊練,精講多練和課堂討論的教學方式,對于多解問題、方案選擇采用思路引導或課堂討論的教學方式,對于非重點、難點及描述性內容采用老師指點學生自學的教學方式,靈活多樣的教學方法充分調動學生學習的主動性,提高教學質量。

運用現代教育技術,提高教學質量。把計算機技術、網絡技術、多媒體技術引入課堂教學是現代教育技術,使用多媒體、計算機網絡等現代化教學手段,降低《工程測量學》課程的學習難度,提高學生的學習興趣,提高教學質量。多媒體教學是課堂授課的主要形式,計算機、投影儀、多媒體課件和繪圖軟件的靈活使用,能夠吸引學生的注意力,幫助學習,提高教學效率。特別是對測繪儀器使用的講解上使教學內容更加形象、直觀,把抽象問題具體化,復雜問題簡單化,有助于學生直觀理解。如陀螺經緯儀、全站儀等儀器穿插大量圖片,使學生對這些儀器及其操作流程、應用有直觀的認識。同時對于學生構造空間模型,測量后內業數據處理等問題的理解和掌握都有很好的幫助,從而更好的達到課程改革的目的。在老師的指導下,利用網絡教學有助于學生自我學習,如在校園網上相關的教學資料,向學生介紹一些相關的測量論壇和測量網站,學生可以通過互聯網自己閱覽學習,了解測量的發展動態。

2.2《工程測量學》實踐課部分教學方法的改革

工程測量學是一門實踐性非常強的專業課程,實驗的好壞直接關系到這門課程掌握成敗的關鍵。只有通過實驗和對測量儀器的操作、采集數據、進行計算、測圖或施工放樣,才能真正理解和掌握測量的基本原理和基本方法,才能真正培養和提高應用理論知識解決實際問題的能力。因此加強和完善工程測量學實踐環節,是工程測量學教學改革的重要環節。

筆者認為實驗課教學從以下幾方面進行:

(1)實驗目的明確。實驗目的是要求學生運用測量基本理論和基本實踐操作技能解決建筑工程測量技術問題的實踐過程,是培養學生實際動手能力和綜合分析問題、解決實際問題能力。故此在實驗課程進行前一定要選好實驗課題,選的實驗最好與實際工程聯系緊密。并提前向學生公布以便使學生提前為實驗做好準備(包括實驗用到的理論知識、儀器操作、數據處理等)。

(2)實驗步驟明確。實驗步驟嚴格按照工程實施步驟有條不紊進行。如要求學生按工程要求進行圖上設計、實地踏勘選點、實地測量等。

(3)實驗實施環節分工明確,安排有序。為了提高實驗質量和效率,防止實驗課實施過程中雜亂無序,和個別學生因產生倦怠情緒而不親自動手的情況發生,實驗的安排應當分組比賽進行,每組人員分工明確組織有序。這樣也更好地激發學生對測量實驗課程的學習興趣。

(4)實驗過程中及時排疑解疑。這一階段是測量實習的最重要階段,學生在課堂理論學習中遇到的疑問和未掌握的知識都可以通過實驗來檢驗出,這就要求我們老師務必要對其實驗過程中提出的疑問及時發現及時有效解決,從而使學生對理論知識鞏固和加深理解。

(5)撰寫實驗總結報告。實驗總結報告分為實驗操作記錄和實驗分析總結兩個部分。學生撰寫實驗總結報告,有助于學生在實驗操作過程中形成良好的作業習慣,有助于學生對整個實驗過程回顧,加深對理論知識的進一步理解和鞏固;有助于學生概括總結能力得提高。

3改革考核機制,注重理論聯系實際

工程測量學這門課程有很強的特點,主要表現在理論和實踐結合非常緊密。采用傳統的試卷考核方式難以反映學生的實際操作能力,而且考核內容過于依賴教材內容,導致學生只注重對理論知識的掌握,忽略實際操作能力的訓練。因此有必要對考核方式進行改革。

考試的形式,采用理論水平測試與實驗測試雙重機制考核,理論和實驗兩項成績各占總成績的50%,具體辦法如下:

(1)理論水平測試,包括平時考查成績和期末測試成績兩個部分。在教學中,平時的考查包括上課率和作業完成情況、上課的筆記、課堂討論和答疑情況等,期末考試嚴格按照教學大綱命題考核。

(2)實驗測試,包括平時實驗成績評定和期末專項抽題測試兩個部分。平時實驗成績根據平時學生的實驗操作、實驗報告記載情況及結果來衡量學生的成績; 期末組織專項抽題實驗考試采取學生隨機抽題,嚴格按照實驗規范要求根據最終實驗結果的準確度來給定成績。

總之,我們要本著中等職業教育的總體方針以實踐能力為中心,以就業為導向,不斷開拓創新《工程測量學》課程教學方法,這樣才能逐步提高《工程測量學》課的教學質量,培養出更多符合社會需求的技術性人才。

參考文獻:

[1] 江寶波,黃德芳.工程測量學.北京:地質出版社,1990.

[2] 黨星海,郭宗河.工程測量.北京:人民交通出版社,2006.

[3] 張正祿.工程測量學.武漢:武漢大學出版社,2005.

第3篇

[關鍵詞] 水利工程測量 水利水電建設 測繪產品 學科發展 報告

1 引言

工程測量是研究各類工程建設在規劃、設計、施工階段以及運行管理全過程、全方位測量工作的科學技術,是一門應用測量學科,是多專業測繪的綜合學科。水利工程測量是工程測量的重要分支。其主要工作內容,包括為滿足水利水電開發、水資源利用保護、流域綜合治理規劃、防汛減災、科研、水利工程建設等領域需求,提供與地理位置有關的各種綜合或專題信息。它是水利水電建設宏觀管理、資源調查開發、水環境保護、區域經濟規劃、土地利用開發等不可缺少的前期基礎性工作。正確認識我省水利工程測量發展現狀和存在的問題,研究和制定我省水利工程測量學科發展的對策和措施,對我省水資源綜合開發利用、防洪減災和水利工程建設具有十分重要的意義。

2 福建省水利工程測量發展現狀與存在的問題

2.1 水利工程測量歷史沿革

建國以來,水利工程測量作為建設現代化水利事業的一門重要基礎學科,通過廣大水利水電測繪工作者的共同努力,初步形成了一定規模的測繪專業隊伍和技術力量,為福建省水利水電開發、水資源利用保護、防汛減災以及改善生態環境等方面,做出了積極的貢獻。

在20世紀50~70年代,先后組建了福建省閩江流域測量隊、精密水準測量隊,晉江流域、九龍江流域、農田水利測量隊,1958年以后又相繼成立了福建省水利水電勘測設計院、福建省九龍江規劃隊、福建省水利規劃院以及各地市的測量隊?;A測繪隊伍曾達到300人左右。主要工作是承擔閩江流域平面、高程網的建立和1/萬流域地形圖測量、負責全省各流域二、三等精密水準測量、“五江一溪”(閩江、晉江、九龍江、汀江、賽江、木蘭溪)及鰲江等流域的平面和高程控制和小比例尺地形圖(1:2.5萬、1:1萬、1:5千)的測量工作、負責晉江流域灌渠測量、九龍江流域規劃及灌渠測量、相繼完成了各大、中、小型水利水電工程的三、四等三角平面控制網測量、高程控制測量以及水利樞紐建筑物地形圖測量等。這期間,完成的水利水電工程測繪產品有:二等水準1925公里,三、四等水準10418公里,三、四等三角點4753點,五等三角點12576點,1:5千地形圖測量1578km2,1:1萬地形圖12046 km2,1:2.5萬地形圖422 km2。

進入80~90年代,面臨我國改革開放的大好形勢,科學技術在各個領域得到突飛猛進的發展,測繪的儀器設備和技術手段也在日新月異的變化。為適應社會經濟發展的要求,水利水電基礎測繪隊伍也在不斷地調整和改變,整合后的測繪隊伍更加精干和專業化。2000年以后,隨著測繪儀器設備不斷更新完善、測繪新技術的應用日臻成熟、各種數字化測圖軟件、系統管理軟件不斷推廣和引進,用現代測繪先進技術逐步對傳統測繪技術進行了更新,基本完成了對傳統測繪產品的現代化技術改造。

2.2 測繪人員隊伍及設備基本情況

“十五”期間,全省水利水電工程測繪專業隊伍約有15家,其中有2家分布在省級單位,有8家在地市級單位,其它縣級單位的有5家。具備甲級測繪資質的單位目前僅有1家;乙級測繪資質的單位有3家;丙、丁級測繪資質單位的約有11家。

全省水利各部門中,專門從事基礎測繪工作的專業人員約有140人,其中大學本科學歷有46人,占總人數的28.6%;大中專學歷有54人,占總人數的38.6%;具備初級以上職稱的專業技術人員有88人,占總人數的62.8%,其中教授級高級工程師1人,高級工程師12人,工程師43人。

據初步統計,目前全省水利系統已擁有多種精度和型號的全站儀61臺、GPS接收機32臺套、水準儀127臺、經緯儀92臺、測深儀7臺套以及計算機、對講機等辦公系統輔助設備。儀器設備投入總資產達1600多萬元。特別在“十五”期間省級設計勘測單位投入較多的財力,引進多種型號的GPS接收機,具有自動采集、觀測數據自動處理功能的各種型號全站儀、可施測高精度等級的水準儀,擁有較為先進水平的測量平差計算軟件和計算機數字化成圖軟件。這些高精尖設備的投入和使用,在“十五”水利水電建設中發揮了重要作用,取得較好的經濟和社會效益。

2.3 水利工程測量工作成效

建國以來全省的水利水電工程建設取得輝煌成就,特別是改革開放以后,進行了大規模的水利水電基礎設施建設,興建了大量的水利水電工程。截至2006年末,全省已建成大、中、小型水利工程56萬處,引水工程18.33萬處,水庫5.45萬座,總庫容135億m3,年總供水量191.57億m3,修建江海堤防5410km,圍墾灘涂造地128.58萬畝。此外,還修建各類大中小型水電站6000多座,裝機近1000萬kw?!熬盼濉?、“十五”期間,相繼完成了水利水電工程測量項目230多項,其中省重點工程的項目10項,完成的總產值約2800多萬元。在基礎測繪工作中,累計完成國家三、四等水準測量1627公里;布設三、四等平面控制網點2329點;完成了各等級的電磁波測距導線1020公里;累計完成了1:500~1:5000比例尺的專業地形圖833.4平方公里;施測各種斷面數千公里。這些測繪成果,在水利水電的規劃、設計、施工、工程建筑物的變形監測、工程運行管理和決策等方面發揮著極其重要的作用,為我省水利水電工程建設的順利實施,提供了有力的基礎保障。

目前,正在進行的水利工程測量有全省大中小流域綜合規劃、全省水資源及開發利用綜合規劃、全省中等以上城市防洪排澇規劃、莆田木蘭溪下游防洪整治工程、晉江下游防洪岸線整治工程、閩江下游北港南岸防洪排澇工程、閩江上游富屯溪、金溪、尤溪防洪工程、九龍江下游防洪工程、晉江市小流域整治工程、福州市內河整治工程、晉江、石獅、湄洲灣南岸供水二期工程等40多項水利工程;正在進行的水電工程測量有全省中小抽水蓄能電站規劃、全省風電廠選點規劃、仙游抽水蓄能電站、福鼎抽水蓄能電站、福州鼓嶺蓄能電站、福安上白石水電站等30多項水電工程。這些水利水電工程的測量普遍采用“3S”及數字測繪技術,高效、快速地為項目的勘察設計和建設提供數字化測繪產品。

在科技進步與創新、新技術推廣應用方面,水利工程測量取得的成績尤為突出,近年來在福建省水利水電勘測設計研究院和福建省水利規劃院兩個龍頭單位的帶領下,對GPS、RTK、數字成圖等先進設備與技術進行了廣泛深入的研究應用與推廣,并先后獲得了4項福建省科學進步三等獎、1項福建省水利廳科技進步一等獎、3項福建省科技進步二等獎、2項福建省水利廳科技進步三等獎、1項福建省優秀勘察設計三等獎。2006年至今,兩單位還成功申請承擔了2項水利部“948”引進國際先進技術項目,成功引進了瑞士安伯格TMS隧道測量系統關鍵技術與設備、美國NAVCOM全球雙頻單機高精度GPS差分系統。

2.4 存在的主要問題

綜觀我省水利工程測量系統的隊伍、儀器設備使用、技術發展水平、測繪成果管理狀況,以及水利行業各部門對基礎測繪的認知存在著差異,決定了水利基礎測繪建設和發展的艱巨性和復雜性。水利基礎測繪仍存在亟待解決的問題。

2.4.1 基礎測繪數據落后,成果現勢性不強

我省的水利水電測繪所使用的平面坐標系統大部分采用54北京坐標系統或以某地區為參心的近似54北京坐標系統或稱工程獨立坐標系統,與國家現行的80西安坐標系統不能接軌。同時我省早期布設的等級大地控制網已經使用了二三十年,網點數量不足,長期沒有復測,又在大規?;A設施建設過程中受到嚴重破壞,可利用率低,已不能滿足當今社會發展之急需。

在高程系統方面,有多種高程系統(如羅零高程系統、石壟高程系統、馬肚底高程系統、1956年黃海高程系統、1985年國家高程基準等)長期并存,雖有換算系數,但其精度不一,資料陳舊,造成水利水電規劃、設計、監測等部門使用不便和混亂。

基礎測繪主要的產品成果體現在各種比例尺的地形圖上,隨著國民經濟飛速發展,流域內各種地理要素發生了很大的變化,現存的地形圖成果資料,大部分為傳統的白紙測圖資料,部分成果資料已失去使用價值。因此無論在內容和形式上,地形圖成果遠遠不能反映經濟和技術發展帶來的地物地貌變化,現勢性很差。

經過數十年的建設,我省水利水電已建成眾多包括水庫、水電站、水閘、堤防等大中型的水工建筑物。長期以來,我省水工建筑物的變形觀測工作主要是由工程的施工建設單位和運行管理單位施測的。由于觀測隊伍不穩定、儀器設備陳舊、手段落后、技術水平參差不齊、數據綜合分析處理不科學等原因,造成變形觀測成果質量低劣或安全性評價不合理。特別是建設于上世紀50~70年代的水庫,普遍未建立完整的大壩及庫區變形觀測系統,有的甚至從未進行過變形觀測,各水庫的其他地理數據也相當陳舊。這給現在正在進行的水庫除險加固工作和后續的運行調度管理工作帶來巨大困難,一旦發生險情將給水庫下游居民的生命和財產帶來巨大損失。

2.4.2 專業測繪人才匱乏

人才隊伍是保障工程測量成果質量的必要條件,更是進行高新技術推廣應用與科技創新的基礎。由于歷史原因,專門從事測繪的人才多為相關專業轉行從事測繪工作。近十幾年期間引進的專業測繪技術人才相對較少,能夠熟練應用、掌握現代測繪高新技術(如地理信息系統、遙感影像技術)的人才尤其稀缺。

2.4.3新技術應用滯后,科研投入不足

我省水利水電大多數測繪隊伍的基礎設施建設與其他行業的測繪隊伍相比較,仍處在較低的水平。發展不平衡現象十分突出,在大多數地縣級測繪部門,設備落后、手段陳舊,高精尖的儀器設備投入不足,在現代測繪技術軟件的配置上更顯得薄弱,大大影響了傳統測繪生產模式向現代化測繪技術更新改造的步伐,無法滿足現代化水利建設對測繪產品的要求。現階段為規劃設計提供的測繪產品大部分仍停留在目視解釋上,缺少計算機圖像處理系統和數字化裝備,水利水電系統尚未完全引進數字化測量系統,服務于水利水電建設的專題地理信息系統還沒有投入較多的力量進行研究開發。

2.4.4 行業管理機制尚未建立,服務體系不健全

目前,水利系統的測繪技術管理仍處于各自為政的局面。各部門在規劃設計各個階段的報告、圖件以及采用的基礎測繪資料未作評價、分析或審查,給水利水電建設帶來巨大隱患。同時,各測繪單位間缺少交流平臺,成果未能做到共享,造成重復測繪的浪費。

3 水利工程測量的發展目標和應用前景

3.1 發展目標

水利工程測量的發展目標是從傳統的測繪技術向數字化測繪技術轉化,從模擬測繪產品向4D產品轉化,從傳統的測繪產業向水利地理信息產業轉化。積極推廣和應用新技術,促進水利工程測量技術方法和手段的更新換代,充分利用GPS、GIS、RS和“3S”集成技術以及數字化測繪技術和先進的測繪儀器等高新技術。加大人才引進和培養力度,加強新技術的研究和推廣應用,不斷拓寬水利工程測量服務的新領域。逐步實行測量數據采集和處理的自動化、數字化、實時化和智能化;測量數據管理的科學化、標準化、信息化;測量數據傳播與應用的網絡化、多樣化、社會化。建立健全水利工程測量管理體制和投入機制,促進水利工程測量數字化、自動化、信息化體系的形成,提高水利工程測量的技術水平和服務水平,提升測繪對水利水電各部門需求的保障能力。

3.2 應用前景

在水利規劃設計和水利工程建設中的應用前景。我們可以充分利用GPS、GIS、RS和“3S”集成技術以及數字化測繪技術和先進的測繪儀器等高新技術,為水利水電工程規劃設計和建設更加快速、高效地提供三維可視化數字地形圖和水利綜合信息專題圖,從而使規劃、勘察設計的工作效率、科技含量和成果質量大幅提高。

在防災減災中的應用前景。防災減災歷來是福建水利的重大課題。為保障人民生命財產的安全和國民經濟可靠持續發展,“九五”期間,省委、省政府做出了建設具有福建特色的防災減災五大體系(即蓄水工程體系、江海堤防工程體系、江河洪水預警報體系、中尺度災害預警報體系、生物防御體系)的重大戰略部署。我們可以充分利用數字化測繪和“3S”集成等高新技術,通過逐步建立全省海堤防的水情、水庫調度等專題地理信息系統(GIS)和流域三維可視化系統,在江河洪水預警報體系、中尺度災害預警報體系、生物防御體系中發揮更大的作用。

在水環境和水土保持建設中的應用前景。隨著社會經濟的發展,水污染嚴重,因此保護水生態,實現可持續發展成為當務之急。在水環境和水土保持建設中,可以利用采集的三維數字地形圖數據,建立數字高程模型,進一步建立水資源、水環境、水生態、水土流失等專題地理信息系統(GIS),為水資源保護、規劃、建設和管理提供科技保障和服務。

4 水利工程測量發展的對策和措施

4.1 推進各大流域及區域測量基準體系建設

4.1.1 建立和完善主要江河流域、海岸、水庫群的高程控制系統

針對我省高程控制系統落后、成果現勢性不強的弱點,有必要在全省各主要大流域(特別是“五江一溪”和海岸線)有計劃、有步驟地布設與國家高程系統相匹配、以二、三等水準網為基礎的水利專用高程控制網。在此基礎上,以四等水準網方式,聯測已有的局部地區工程控制網,逐步完善各區域中小流域和水庫群的高程控制。

4.1.2 建立和完善主要江河流域平面控制系統

平面控制網是進行各項測量工作的基礎,具有控制全局的作用。未來期間,重點在“五江一溪”及主要江河流域內,根據水利水電防洪減災、規劃設計、工程建設的需要,按輕重緩急的工作原則,以流域或區域為范圍,有計劃地布設三等、四等GPS控制網點約400個。經整體平差后,形成覆蓋流域與現有國家坐標統一的水利水電專用控制網,更好地滿足各種比例尺基礎測繪和工程建設的需要。

4.1.3 建立和健全全省大中型水工建筑物的變形觀測體系

建筑物變形觀測是水利工程測量工作的重要組成部分。其目的是監測建筑物在施工或工程運營期間內的穩定性和安全性,研究其變形的原因和規律。經過數十年的建設,我省水利水電已建成諸多包括水庫、水電站、水閘、堤防等大中型的水工建筑物。今后,以確保水利水電建設工程施工期和運營期的安全可靠為目標,一是加強變形觀測工作的技術改造,逐步應用全能激光儀、自動垂直儀、電子測斜儀等光電儀器,引進和推廣近景攝影測量、電子精密水準測量、變形監測機器人、實時GPS測量等新技術的應用。二是提高觀測數據的分析處理能力,應用數理統計方法、回歸分析方法,發揮計算機的強大功能,研究和建立可靠的觀測數學模型,使得由單一變量統計分析發展到多變量動態的定性定量統計分析,對建筑物的安全提供更可靠的預測與預報。

4.2 加快測繪高新技術的開發和應用

4.2.1積極參與水利信息化建設

水利信息化是國家以信息化改造和提升傳統產業思路在水利行業的具體表現,是帶動水利現代化的重要措施之一。水利工程測量面臨較好的發展機遇,我們應抓住這個發展機遇,加速自身的技術結構、生產組織結構和產品結構的轉化。一是對已有的基礎測繪資料進行系統分析,充分利用國家、地方和行業內已有的成果資料,對計劃開展的基礎測繪項目和需要完善的基礎測繪工作做好數據的收集和采集工作;二是加速傳統水利水電測繪產業向地理信息產業的轉化,逐步形成一個能夠承擔全省水利水電地理信息采集、處理、維護、分發等任務的專業測繪隊伍和基礎信息中心;三是加快新技術開發和應用。鼓勵和支持地理信息系統的增值開發,研制不同種類、不同尺度、不同形式的數字測繪產品,不斷引進、開發和更新數據采集和管理的軟硬件設備。四是加強與測繪行業內及水利行業其他專業的合作,積極參與“數字福建”、“數字水利”建設,拓寬服務領域和范圍。五是建立測繪信息網絡共享、管理與交流平臺。

4.2.2 加強先進技術和設備的推廣及應用,鼓勵科技創新

加強先進技術和設備的推廣及應用的主要任務是:逐步更新升級現有設備的功能與技術,引進和推廣應用國內外先進的測繪裝備與技術。逐步在全行業推廣普及對高端全站儀、動靜態GPS、GPS連續參考站、數字水準儀、內外業一體化數據采集與處理、數字化成圖、衛星遙感影像、三維虛擬現實等先進設備與技術的應用。

加大科研力度、鼓勵自主創新。隨著各類先進軟硬件設備與技術手段的繼續引進,自主創新與獨立研發的方向將向測繪生產智能化、網絡化應用等高新技術領域延伸,水利水電工程測量可結合自身的專業特點和相關測量成果應用部門的獨特需求,積極開展數據采集與處理系統國產化研發,爭取在科研領域有新的突破。

4.2.3 注重人才培養

水利工程測量人才隊伍建設的主要任務包括:① 引進高素質、高層次的測繪人才;② 組織培訓和科技交流,提高測繪人才的學歷和職稱層次,形成以大專為基本、本科為主力、研究生為骨干的測繪人才隊伍;③ 培養一批測繪行業科技帶頭人和專家型人才,并為他們充分發揮作用創造條件;④ 做好注冊測繪師的認定、考核工作和測繪行業特有工種職業技能鑒定工作,造就高水平的水利工程測量隊伍。

4.2.4 推進水利水電測繪地理信息系統(GIS)的建設

地理信息系統(GIS)作為一種特殊的管理系統, 它以空間數據為基礎,可進行空間數據及屬性數據疊加分析,方便快速提取用戶關心的信息,通過地面模型自動生成功能及三維空間處理模塊,可實現虛擬三維現實的直觀演示和各種分析,為領導決策提供了一種方便快捷的信息平臺。目前,水利行業地理信息系統的建設主要側重于單方面如防汛、水土保持等的開發和應用。水利工程測量應充分發揮地理要素在三維可視化管理方面的應用價值,聯合全省甲、乙級水利工程測量隊伍的技術骨干,以各大流域水利信息綜合管理為研究課題,逐步建立和健全各類水利水電專題地理信息系統,逐步實現流域內與水相關的各類信息的統一管理,為綜合管理和科學決策提供技術支持。具體設想如下:

(1) 開發基于三維可視化的地理信息水資源管理系統。實現對流域歷史的水文、氣象、地理、地質、水質、水利工程、水處理工程等數據以圖形形式的可視化管理,通過對模擬設備的選擇查看其屬性信息,通過屬性查找對應的設備并定位,以利于科學決策和管理。

(2) 建立各大流域水利規劃管理信息系統。該系統的建立,可以實現滾動規劃和管理,如進行大型水庫淹沒區實物量估算、庫區移民安置環境容量調查、灌溉區實際灌溉面積和有效灌溉面積調查、水庫淤積測量、河道演變及現狀工程分布情況等,并利用水利CAD設計平臺大大提高設計方案的準確性和成圖效率,利用項目管理軟件加快項目施工進度和節約成本,提高工程的運行管理水平。

(3) 建立各大流域水資源水環境實時監控管理系統。該系統的建立可以實現對水資源動態監測、數據采集、實時傳輸、信息存儲管理和在線分析管理,根據已建立的水量、水質和水環境分析模型,以計算機通訊網絡技術為依據,以規范化、標準化的水資源綜合數據庫為基礎,以水資源供需平衡和優化調度模型為內核,實現對水資源的遠程控制和優化配置管理。

4.3 建立和健全水利水電工程測量行業管理體制

4.3.1建立水利水電工程測量行業管理機構

將水利水電工程測量納入水利規劃和管理的工作范疇。改革開放以來,雖然水利工程測量的測繪產品都已形成市場化,一方面給測繪行業帶來了無限的生機和發展機遇,但另一方面也造成了測繪產品在監督管理上的混亂和缺位局面。各自為政造成管理機制的削弱和部分測繪產品質量的降低;重復測繪則在經濟上造成浪費。因此,水利工程測量必須由水利主管部門進行統一的規劃協調與管理,可考慮由水利建設行政主管部門或采取掛靠的形式建立測管理中心,對全省的水利水電測繪(包括人員、制度、測繪基礎資料、儀器設備等)進行統一的監督管理,并結合各時期的工作重點,制定基礎測繪計劃,建立穩固的基礎測繪更新機制、明確更新周期和經費渠道,使水利水電基礎測繪能夠及時有效地服務于福建省水利水電的綜合開發治理。

4.3.2規范水利水電工程測量市場

水利水電工程測量有其行業的特殊性,如水利工程設施、水下地形、水工建筑物、大壩變形等測繪的精度要比常規的工程測量精度要求高,同時不同的水利工程所要求的測量精度也不盡一樣。因此,參與水利水電工程測量的隊伍必須在具有測繪行業主管部門頒發的測繪資質基礎上,充分理解行業的特點和水利工程要求,嚴格執行《水利水電工程測量規范》和《水利水電工程施工測量規范》,才能提供合格的測繪產品。對于事關國計民生的重大水利工程,應由測繪行業主管部門頒發的較高測繪資質的工程測量隊伍承擔。為此,建議由水利建設行政主管部門或新成立的水利水電工程測量行業管理機構來協調管理,以規范水利水電工程測量市場。

4.3.3 健全水利水電工程測量成果共享機制

我省水利水電行業的測繪生產與測繪成果資料的管理一直處于各個單位各自為政的狀態,未進行統一保管,時常造成珍貴測繪基礎資料的遺失,測繪成果資料的應用也未建立有效的相互溝通渠道,導致了大量的重復測量,造成測繪基礎資源與測繪生產力的嚴重浪費。健全水利水電測繪成果共建共享服務體系的主要工作包括:

(1)各省級及地縣級部門應盡快建立測繪成果的計算機管理體系,對已有的歷史資料進行收集整理,有條件的應建立專業的數據庫管理系統。

(2)開辟已有測繪成果資料應用的交流溝通渠道,建立測繪成果資料目錄的匯交管理體系,盡可能減少重復的測繪生產,提高測繪生產效率。

(3)建立水利水電測繪行業的專業網站,為測繪生產的信息傳遞、資料收集、成果分發提供有效的窗口與平臺。

參考文獻:

[1] 福建省“十一五”水利水電基礎測繪專項規劃. 2007.

[2] 新技術在工程建設中的應用研討交流會論文集. 2000.

第4篇

關鍵詞:工程測量學 曲解 精度

緒言

由于筆者是從事工程測量的教學工作的,所以主要從教學這方面談談自己在工作上的點滴體會。工程測量教學工作,就其科學方法論來說,和其他學科一樣,大同小異。但由于具體的人員,其背景知識和工作環境、工作經驗各異,每個教學工作者的體會都有所不同。下面筆者就教學中發現學生學習本門課程極易發生曲解的幾點加以分

析與說明,希望對教學戰線上的同仁有一定的參考價值和借鑒作用。

1 測繪學和工程測量學的比較說明

筆者在幾年的《工程測量》教學中發現,初學者對工程測量學與測繪學的含義不能深刻理解,加上目前高職一類的教材也沒有對比兩者的說明,導致絕大多數學生認為工程測量學與測繪學是等同的,測量就是測繪。

測繪學是研究對實體(包括地球整體、表面以及外層空間各種自然和人造的物體)中與地理空間分布有關的各種幾何、物理、人文及其隨時間變化的信息的采集、處理、管理、更新和利用的科學與技術,是地球科學的一個分支科學。有的國家稱為測量學,有的國家稱為測量與制圖學。

工程測量學主要研究在工程建設各個階段所進行的地形及工程有關的采集和處理、工程的施工放樣及設備安裝、變形監測分析和預報等的理論、技術與方法,以及研究對與測量和工程有關的信息進行管理和使用。又稱為實用測量學或應用測量學。它是測繪學在國民經濟建設和國防建設中的直接應用。

現代工程測量已經遠遠突破了為工程建設服務的狹窄概念,而向所謂的“廣義工程測量學”發展,一般認為:

“一切不屬于地球測量、不屬于國家地圖集范疇的地形測量和不屬于官方的測量,都屬于工程測量。”

2 測量儀器的精度說明

水準儀按其精度有DS3、DS10等幾種等級。其下標3、10是表示該儀器每公里水準測量往返測量高差的中數偶然中誤差不大于3、10mm,經緯儀按其精度有DJ 、DJ 等,“2”、“6”表示該種儀器野外――測回方向觀測中誤差是2″和6″,或略小于2″和6″。這就是目前高職教材通用的表述。由于高職院校的學生們大都沒有學過概率論與數理統計,不了解隨機誤差的統計特性,所以很容易理解為該類儀器的測量誤差就是不超過標稱的數字。測繪學科中,精度其實就是精密度的概念,是測量結果對其數學期望的離散程度的描述。在測量中實際的觀測個數是有限的,由有限個觀測值的真誤差只能求得標準差的估值,稱為中誤差δ。由偶然誤差的特性知,在一定的觀測條件下,在大量同精度觀測的一組誤差中,誤差落在(-δ、+δ)、(-2δ、+2δ)、(-3δ,+3δ)的概率分別為:

P(-δ<Δ<+δ)≈68.3%

P(-2δ<Δ<+2δ)≈95.3%

P(-3δ<Δ<+3δ)≈99.7%

所以水準儀DS 表示該儀器的精度,即每公里水準測量高差的誤差落中(-3mm,+3mm)、(-6mm,+6mm)、(-9mm,+9mm)的概率分別為:

P(-3mm<Δ<+3mm)≈68.3%

P(-6mm<Δ<+6mm)≈95.3%

P(-9mm<Δ<+9mm)≈99.7%

而經緯儀DJ 表示該種儀器野外―測回方向觀測的誤差落中(-6″,+6″)、(-12″,+12″)、(-18″,+18″)的概率分別為:

P(-6″<Δ<+6″)≈68.3%

P(-12″<Δ<+12″)≈95.3%

P(-18″<Δ<+18″)≈99.7%

可見絕對值大于三倍中誤差的偶然誤差出現的概率僅有0.3%.其概率接近于零,可以認為屬不可能事件。因此通常以三倍中誤差作為偶然誤差的極限值Δ ,并稱為極限誤差或容許誤差。實踐中,也常用2Δ作為容許誤差。在測量工作中,如果某誤差超過了容許誤差,就可以認為它是錯誤的,相應的觀測值舍去不用或重新測量。

3 線性函數誤差傳播定律的推導中易犯的錯誤

由于線性函數誤差傳播定律的推導目前正在使用的工程測量有幾本教材從略,加之同學對偶然誤差的隨機特性理解不深刻,甚至一些工程測量教材也犯如下推導中的錯誤。所以,在此作者就線性函數誤差傳播定律的推導進行詳細說明。希望給廣大同學就線性函數誤差傳播定律的理解提供幫助。

線性函數誤差傳播定律的錯誤推導如下:

設有線性函數:

結論

通過以上的分析與說明,筆者詢問所教的學生,發現絕大多數同學理解起來更容易了,沒有了之前的混亂了,而且很透徹,對后續課程的學習幫助非常大。

參考文獻:

[1]鐘孝順,聶讓.測量學.北京:人民交通出版社,2001.

[2]李仕東.工程測量.北京:人民交通出版社,2002.

[3]華錫生,田林亞.測量學.南京:河海大學出版社,2001.

[4]寧津生等編.測繪學概論.武漢:武漢大學出版社,2004.

[5]中國大百科全書出版社編輯部編.中國大百科全書――測繪學?空間科學.北京:中國大百科全書出版社,1998.

第5篇

關鍵詞:工程測量學;定位放線;變形觀測;限差

1 工程測量學的內容

如果按其服務的對象來講,包括工業建設測量、鐵路公路測量、橋梁測量、隧道及地下工程測量,水利工程建設測量、輸電線路及輸油管道測量及城市建設測量。一般的工程建設基本上可以分為三個階段,即規劃設計階段、建筑施工階段與經營管理階段。

1.1工程建設規劃設計階段的測量工作。在本階段中,主要是提供各種比例尺的地形圖與地形數字資料,另外還要為工程地質勘探、水文地質勘探及水文測驗進行測量。對于重要的工程或地質條件不良的地區進行建設則還要對地層的穩定性進行觀測。

1.2工程建設施工階段的測量工作。每項工程建設的設計經過討論審查和批準之后即進入施工階段,這時首先要將所設計的建(構)筑物,按施工要求在現場標定出來,作為實地建設的依據。為此,根據工程現場的地形、工程的性質,建立不同的施工控制網,作為定線放樣的基礎,然后采用不同的放樣方法,逐一將設計圖紙轉化為地上實物。

1.3工程建設經營管理階段的測量工作,在工程建筑物運營期間,為了監視其安全和鑒定情況,了解其設計是否合理,驗證設計理論是否正確,需定期地對建筑物、構筑物進行位穩、沉陷、傾斜以及擺動進行觀測,并及時反饋測量數據、圖表等工作。

由此可見,工程測量學就是研究各項工程建設在勘測,設計,施工和管理階段所進行的各種測量工作的學科,它是直接為工程建設服務的,而且具有極其重要的作用。

2 工程測量的重要性

首先,在工程設計中提供圖紙資料、明確占地范圍了解周邊工程、了解占地范圍內有無城市地下管線、是否對勘探和機械設施造成影響,如果沒有工程測量帶來的各種比例尺地形圖及管線探測圖,工程設計就成了無米之炊。

其次,在施工過程中,工程的第一步就是建筑物、構筑物的實地定位放樣,因為建筑物在什么地方擺放,不可能隨隨便便找個地方,根據建筑物的用途、工藝流程或對于同一建筑物的各個不同部分,其精度要求是不一致的,而且往往相差非常懸殊,此時應正確制定工程建筑物定位的精度要求,如果定得過寬,就可能造成質量事故,反之若定得過嚴,則給放樣工作帶來不少困難,從而增加放樣的工作量,延長放樣時間,也就無法滿足現代化高速度施工的需要。

第三,就是確定建筑物放樣的精度,建筑物竣工時的定位誤差是由施工誤差和測量放樣誤差所引起的。由于各種建筑物或同一建筑物中各不同的建筑部分,對放樣精度的要求是不同的,因此應考慮到施工現場條件與施工程序和方法,分析這些建筑物是否必須直接從控制點進行放樣,對于某些建筑元素,雖然它們之間相對位置精度要求很高,但在放樣時,可以利用它們之間的幾何聯系直接進行。

因此工程測量工作前,制定必要的合理的精度,是關系到該工程建設中周期長短的一項重要的工作。

在工程施工過程中,從工程開工一直到工程結束,均離不開工程測量工作。首先對建筑物進行定位,確定建筑物的實際位置,有了準確的地面標識然后才能確立次區域是否有設計后新增建(構)筑物及新埋入地下管線,以保證機械設備的使用,在基槽開挖完畢后,要進行基槽驗收,以及后續的墊層、底板線的投測,對于重要設備基礎,如有螺栓、預埋件及預留孔等,在穩固好后,應及時進行測量軸線標高復驗,并在砼澆筑過程中進行連續監測,以防備砼澆筑過程中,發生位移、沉降等質量事故的發生。 轉貼于

在基礎施工完畢后,進行竣工線的投測,接下來設備安裝需連續對設備的平整度、標高進行跟蹤測量,以確保設備的工藝流程完好,保證設備聯動達到設計要求。

最后的竣工測量是規劃管理竣工驗收的一項重要程序,竣工測量形成的成果報告是規劃竣工驗收審核的重要依據,竣工測量既有工程測量的普遍性要求,也有規劃管理的特殊性要求,不僅涉及到影響測繪管理部門掌握現狀地理信息的正確性,而且涉及到影響規劃管理部門規劃審批的落實和監督管理,因此竣工測量是關系到城市建設管理和規劃實施落實的一項重要測繪工作。

在建筑物運營管理階段,工程測量起著極其重要的作用。由于各種因素的影響,建筑物及其設備在運營過程中,都產生變形。這種變形在一定限度之內,應認為是正?,F象,但如果超過了規定的限度,就會影響建筑物的正常使用,嚴重時還會危及建筑物的安全。因此在工程建筑物的施工和運營期間,必須進行監視觀測,通過變形觀測取得第一手的資料,可以監視工程建筑物的狀態變化和工作情況,在發現不正?,F象時,應及時分析原因,采取措施,防止事故發生并改善運營方式以保證安全。另外通過在施工和運營期間對工程建筑物原體進行觀測,分析研究,可以驗證地基與基礎的計算方法,工程結構的設計方法,對不同的地基與工程結構規定合理的允許沉陷與變形的數值,為工程建筑物的設計施工管理和科學研究工作提供資料。

結束語

由以上可以看出,工程測量是貫通整個工程建設的前后,而且在工程建筑物的運營階段也離不開工程測量,工程測量為城市工程建設的各階段服務,是實現城市規劃,保證工程質量的重要手段。

參考文獻

[1]GB50026-93,工程測量規范[S].

第6篇

關鍵詞:工程測量;測量技術;發展趨勢

Abstract: the engineering measure the work in the development of national economy and the construction of national defense department and each aspect, is a comprehensive application of surveying and mapping scientific, rigorous requirements calculation theory, measurement method is tight. Along with the development of modern science and technology and mapping the development of new technology, makes the engineering measure the work be a serious challenge.

Keywords: engineering measurement; Measuring technology; Development trend

中圖分類號:[P258] 文獻標識碼: A 文章編號:

1、引言

工程測量在測繪界,人們把工程建設中的所有測繪工作統稱為工程測量。它包括在工程建設勘測、設計、施工和管理階段所進行的各種測量工作。它是直接為各項建設項目的勘測、設計、施工、安裝、竣工、監測以及營運管理等一系列工程工序服務的??梢赃@樣說,沒有測量工作為工程建設提供數據和圖紙,并及時與之配合和進行指揮,任何工程建設都無法進展和完成。

工程測量按其工作順序和性質分為:勘測設計階段的工程控制測量和地形測量;施工階段的施工測量和設備安裝測量;竣工和管理階段的竣工測量、變形觀測及維修養護測量等。按工程建設的對象分為:建筑工程測量、水利工程測量、鐵路測量、公路測量、橋梁工程測量、隧道工程測量、礦山測量、城市市政工程測量、工廠建設測量以及軍事工程測量、海洋工程測量等等。因此,工程測量工作遍布國民經濟建設和國防建設的各部門和各個方面。

2、工程測量理論方法的發展狀況

2.1 測量平差理論

最小二乘法廣泛應用于測量平差。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,它是各種經典的和現代平差模型的統一模型。測量誤差理論主要表現在對模型誤差的研究上,主要包括:平差中函數模型誤差、隨機模型誤差的鑒別或診斷;模型誤差對參數估計的影響,對參數和殘差統計性質的影響;病態方程與控制網及莫觀測方案設計的關系。由于變形監測網參考點穩定性檢驗的需要,導致了自由網平差和擬穩平差的出現和發展。觀測值粗差的研究促進了控制網可靠性理論,以及變形監測網變形和觀測值粗差的可區分性理論的研究和發展。針對觀測值存在粗差的客觀實際,出現了穩健估計(或稱抗差估計);針對法方程系數陣存在病態的可能,發展了有偏估計。與最小二乘估計相區別,穩健估計和有偏估計稱為非最小二乘估計。

2.2 工程控制網優化設計理論和方法

網的優化設計方法有解析法和模擬法兩種。解析法是基于優化設計理論構造目標函數和約束條件,解求目標函數的極大值或極小值。一般將網的質量指標作為目標函數或約束條件。網的質量指標主要有精度、可靠性和建網費用,對于變形監測網還包括網的靈敏度或可區分性。對于網的平差模型而言,按固定參數和待定參數的不同,網的優化設計又分為零類、一類、二類和三類優化設計,涉及到網的基準設計,網形、觀測值精度以及觀測方案的設計。在工程測量中,施工控制網、安裝控制網和變形監測網都需要作優化設計。由于采用GPS定位技術和電磁波測距,網的幾何圖形概念與傳統的測角網有很大的區

別。除特別的精密控制網可考慮用專門編寫的解析法優化設計程序作網的優化設計外,其他的網都可用模擬法進行設計。模擬法優化設計的軟件功能和進行優化設計的步驟主要是:根據設計資料和地圖資料在圖上選點布網,獲取網點近似坐標(最好將資料作數字化掃描并在微機上進行)。模擬觀測方案,根據儀器確定觀測值精度,可進一步模擬觀測值。計算網的各種質量指標如精度、可靠性、靈敏度。精度應包括點位精度、相鄰點位精度、任意兩點間的相對精度、最弱點和最弱邊精度、邊長和方位角精度。進一步可計算坐標未知數的協方差陣或部分點坐標的協方差陣,協方差陣的主成份計算,特征值計算,點位誤差橢圓、置信橢圓的計算等??煽啃园總€觀測值的多余觀測分量(內部可靠性)和某一觀測值的粗差界限值對平差坐標的影響(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以及觀測值的靈敏度影響系數。將計算出的各質量指標與設計要求的指標比較,使之既滿足設計要求,又不致于有太大的富余。通過改變觀測值的精度或改變觀測方案(增加或減少觀測值)或局部改變網形(增加或減少網點)等方法重新作上述設計計算,直到獲取一個較好的結果。

2.3 變形觀測數據處理

(1)變形觀測數據處理的幾種典型方法

根據變形觀測數據繪制變形過程曲線是一種最簡單而有效的數據處理方法,由過程曲線可作趨勢分析。如果將變形觀測數據與影響因子進行多元回歸分析和逐步回歸計算,可得到變形與顯著性因子間的函數關系,除作物理解釋外,也可用于變形預報。多元回歸分析需要較長的一致性好的多組時間序列數據。

(2)變形的幾何分析與物理解釋

傳統的方法將變形觀測數據處理分為變形的幾何分析和物理解釋。幾何分析在于描述變形的空間及時問特性,主要包括模型初步鑒別、模型參數估計和模擬統計檢驗及最佳模型選取3個步驟。變形監測網的參考網、相對網在周期觀測下,參考點的穩定性檢驗和目標點和位移值計算是建立變形模型的基礎。變形的物理解釋在于確定變形與引起變形的原因之間的關系,通常采用統計分析法和確定函數法。統計分析法包括多元回歸分析、灰色系統理論中的關聯度分析以及時間序列頻域法分析中的動態響應分析等。

(3)變形分析與預報的系統論方法

用現代系統論為指導進行變形分析與預報是目前研究的一個方向。變形體是一個復雜的系統,它具有多層次高維的灰箱或黑箱式結構,是非線性的,開放性(耗散)的,它還具有隨機性,這種隨機性除包括外界干擾的不確定性外,還表現在對初始狀態的敏感性和系統長期行為的混沌性。此外,還具有自相似性、突變性、自組織性和動態性等特征。

3、工程測量學的未來發展展望

(1)測量機器人將作為多傳感器集成系統在人工智能方面得到進一步發展,其應用范圍將進一步擴大,影像、圖形和數據處理方面的能力進一步增強。(2)在變形觀測數據處理和大型工程建設中,將發展基于知識的信息系統,并進一步與大地測量、地球物理、工程與水文地質以及土木建筑等學科相結合,解決工程建設中以及運行期間的安全監測、災害防治和環境保護的各種問題。(3)工程測量將從土木工程測量、3維工業測量擴展到人體科學測量,如人體各器官或部位的顯微測量和顯微圖像處理。(4)多傳感器的混合測量系統將得到迅速發展和廣泛應用,如GPS接收機與電子全站儀或測量機器人集成,可在大區域乃至國家范圍內進行無控制網的各種測量工作。(5)GPS、GIS技術將緊密結合工程項目,在勘測、設計、施工管理一體化方面發揮重大作用。(6)大型和復雜結構建筑、設備的3維測量、幾何重構以及質量控制將是工程測量學發展的一個特點。(7)數據處理中數學物理模型的建立、分析和辨識將成為工程測量學專業教育的重要內容。

結束語

工程測量學的發展,主要表現在從1維、2維到3維、4維,從點信息到面信息獲取,從靜態到動態,從后處理到實時處理,從人眼觀測操作到機器人自動尋標觀測,從大型特種工程到人體測量工程,從高空到地面、地下以及水下,從人工量測到無接觸遙測,從周期觀測到持續測量。測量精度從毫米級到微米乃至納米級。工程測量學的上述發展將直接對改善人們的生活環境,提高人們的生活質量起重要作用。

參考文獻

[1]洪立波.現代工程測量學科發展現狀.中國測繪學會2003年藍皮書.北京:測繪出版社,2003

第7篇

一、制訂創新人才培養方案的指導思想及培養要求

測繪工程專業的培養要求是立足于對地觀測與衛星導航等國家重大需求以及現代測繪發展趨勢,按照全面具備測繪科學與技術一級學科的3個二級學科(大地測量學與測量工程、攝影測量與遙感、地圖制圖學與地理信息工程)的專業素質規劃課程體系,一、二年級實行測繪通識教育,三、四年級按照大地測量學與衛星導航、工程與工業測量、航空航天測繪、地理信息工程等4個專業方向進行培養(各方向學生在對應的專業方向課程里選課),要求畢業生掌握大地測量、工程測量、衛星導航定位、攝影測量與遙感、地圖制圖與地理信息工程、數字化信息工程建設的基本理論和關鍵技術,成為“高品質、國際化、創新型”高級測繪工程專業人才。

二、培養方案的基本框架與課程體系

1.培養方案的基本框架傳統的教學計劃是以知識的傳授為主體,以課程設置為主線。在構建2013本科人才培養方案時,基于信息化測繪的特色,跳出了傳統教學計劃的框框,以素質教育為主體,以能力培養為主線,以學生個性發展為目標重塑了測繪工程專業本科培養方案的基本框架。測繪工程專業2013本科培養方案的制訂遵循了以下5個原則:1)強化通識課程體系,促進通識教育與專業教育的有機結合,實施研究型測繪工程專業教育。2)打破學科壁壘,構建測繪工程專業和相關學科專業的共同學科基礎課程平臺,優化課程體系和結構,培養復合型寬口徑高素質人才。3)深化實踐教學改革,完善實踐教學體系,改進實踐教學方法,豐富實踐教學內容,培養學生創新精神和實踐能力。4)注重因材施教,為學生自主學習和研究創造條件,提供多樣選擇和路徑,大膽探索拔尖創新人才培養模式。5)加強專業和課程創新探索與國際化建設,加大國外優質教學資源的引進力度,培養學生領導能力與國際視野。2.構建創新型、復合型課程體系2013測繪工程本科人才培養方案的課程結構總體分為通識課程、專業課程和任意選修課程三大部分。通識課程除“思想政治理論課程”“形勢與政策、國情教育與社會實踐”以及“英語、體育”課外,還包括交流與寫作類、數學與推理類、人文與社會類、自然與工程類、藝術與欣賞類、中國與全球類、研究與領導類等七大領域,要求學生在每個領域選修一定的學分。交流與寫作類課程有“表達與溝通”“科技寫作”“PracticalEnglishWriting”等,主要是培養大學生交流溝通能力、表達能力、寫作能力等;數學與推理類課程有“高等數學”“線性代數““概率論與數理統計”“C語言程序設計”等,主要是培養大學生數學素養、統計歸納能力、邏輯推理能力、形象思維能力、使用計算機解決實際問題能力等;人文與社會類課程有“道德、法律和公民意識“知識經濟與知識產權”“《四書》導讀”等,主要是培養大學生文學鑒賞能力、人文價值判斷能力,提高對自身和社會深入思考能力等;自然與工程類課程有“地球科學概論”“大學物理”等,主要是培養大學生用自然科學和工程的方法分析和探索世界的能力等;藝術與欣賞類課程有“音樂欣賞”,主要是培養大學生藝術素養與欣賞能力等;中國與全球類課程有“中國文化概論”“西方哲學史”“世界文化與自然遺產”,主要是培養大學生了解中華文明,開闊世界眼界、國際化思維、戰略思維等;研究與領導類課程有“組織行為學”“管理科學理論與方法”“網絡信息檢索”等,主要是培養大學生的領導能力、管理能力、研究能力等。專業課程有分學科基礎(平臺)課程、專業主干課程、實驗和實踐性課程3大系列。學科基礎(平臺)課程有:測繪學概論、GNSS原理及其應用、地理信息系統原理、遙感原理與應用、數字地形測量學、誤差理論與測量平差基礎、地圖學基礎、大地測量學基礎,FORTRAN語言程序設計,UNIX/LINUX操作系統。專業主干課程:攝影測量學、物理大地測量學、大地形變測量學、空間大地測量學、工程測量學、變形監測數據處理、工業測量、航空與航天成像技術、數字攝影測量學、數字圖像處理、GIS工程設計與實踐、空間數據庫原理。實驗和實踐課程:數字測圖實習、誤差理論與測量平差基礎課程設計、大地測量課程設計與實習、工程測量學課程設計與實習、GNSS測量與數據處理實習、遙感實習、數字攝影測量實習、物理大地測量學課程設計與實習、大地形變測量學課程設計與實習、GIS課程設計與實習、空間數據庫實習、畢業設計。10門學科基礎(平臺)課程是測繪工程專業所有專業方向的必修課,其中“測繪學概論”等8門課是測繪學科教學指導委員會規定的測繪工程專業的必修課,而“FORTRAN語言程序設計”“UNIX/LINUX操作系統”這兩門課主要是針對信息化測繪要求加強計算機編程能力而增設的。專業主干課程、實驗和實踐課程則分兩部分:一部分是所有專業方向必修的課程,另一部分則按專業方向分模塊設計,具體情況見表1。在專業主干課程、實驗和實踐性課程中我們加大研究型課程的力度,每個模塊的專業主干課程都配有課程設計或實習或者兩者兼之,老師在主講此類課程時把最新的研究成果加入,同時采用啟發式教學,留問題讓學生思考,一些問題的答案往往可以通過課程設計或者實習得到解決,這種主干課程配課程設計或者實習的模式實際上就是通過理論聯系實際更有利于學生進行研究性學習。為加強專業的國際化建設,我們加大了國外優質教學資源的引進力度,在專業課程系列中,開設部分全英文或者雙語課程,這些課程的教材大部分應用國外先進的原版教材,主講這些課程的主要由學院聘請的外籍教授或有留學背景的教授、副教授。目前開設的課程有“誤差理論與測量平差基礎(er-rortheoryandleastsquareadjustment)”“GNSS原理及其應用(GNSS:principlesandapplications)”“大地測量學基礎(fundamentalofgeodesy)”“工程測量學(engineeringgeodesy)”“物理大地測量學(physi-calgeodesy)”等。測繪工程專業學生畢業需要的學分是150學分,其中通識課程學分是66.5,占總學分(150學分)的44.3%,專業課程學分80.5,占總學分的53.7%。在專業教育中,其中必修課程學分39.5,占專業教育學分的49.1%;選修課程27學分,占專業教育學分的33.5%;集中實踐教學8學分,占專業教育學分9.9%;畢業論文或設計6學分,占專業教育學分的7.5%;各專業方向的實踐教學總學分(含畢業設計、課間實踐教學和集中實踐教學環節)情況是:大地測量學與衛星導航方向27.1學分,占總學分的18%;工程與工業測量方向29.8學分,占總學分的19.9%;航空航天測繪方向29.5學分,占總學分的19.7%;地理信息工程方向28.5學分,占總學分的19%,具體見表1。任意選修課程是作為專業補充或個人興趣愛好而由學生自主選擇的課程。學院鼓勵學生跨院(系)、跨專業選修課程,學院對學生的選課給予必要的指導,培養方案中有3學分的任意選修課程,占總學分的2%。此外,我們注重因材施教,為學生自主學習和研究創造條件,提供多樣選擇和路徑,將創新教育納入課程體系,規定本科生在學習期間獲得的創新學分可以作為任意選修學分。

三、測繪工程專業(卓越工程師教育培養計劃)培養特色

武漢大學測繪工程專業2012年入選“卓越工程師教育培養計劃”,測繪工程專業(卓越工程師)培養以“面向工程、面向未來、面向世界”的工程教育理念為指導思想,以測繪工程專業認證標準為培養依據,以測繪行業發展對工程技術人才需求為導向,與測繪企業密切結合,整合已有的專業課程,強調寬口徑、厚基礎,不細分專業方向;以卓越測繪工程師和注冊測繪師后備人才為培養目標,強化培養學生的工程能力和創新能力,培養具有扎實的測繪工程理論基礎,具備較強的數學、物理、計算機等相關學科基礎知識,掌握全面的測繪技術,熟悉測繪管理與法律法規,具備卓越的解決測繪工程實際問題的綜合能力,擁有測繪產品社會化服務的專業技能;加強工程實踐環節,采用“3+1”校企聯合培養模式,有一年時間在企業學習、實踐,實行校企“雙導師”制,著力提高學生的工程創新意識、測繪專業素質和工程實踐能力。成為適應經濟和社會發展需要的“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”復合型、創新型人才。2013版培養方案,對測繪工程專業(卓越工程師教育培養計劃)培養方案也進行了修訂,其中學科基礎(平臺)課程與測繪工程專業相同,而專業主干課程(包括物理大地測量學、工程測量學、攝影測量學、數字圖像處理、GIS工程設計與實踐和空間數據庫原理)則涵蓋測繪工程專業的4個專業方向。實驗和實踐課程進一步得到了加強,共分3個模塊。一是工程基礎實習模塊,有“數字測圖實習”“大地測量實習”“誤差理論與測量平差基礎課程設計”和“地圖編制實習”;二是工程專業實習模塊,有“GNSS測量與數據處理實習”“物理大地測量學實習”“工程測量學課程設計與實習”“攝影測量與遙感實習”和“地理信息系統實習”;三是工程綜合實習模塊,有“管理與市場開發實習”“測繪專題”“專業實習”。第三模塊的工程綜合實習以及本科畢業設計都將在企業完成。實踐教學總學分(含課間、集中實踐及畢業設計環節)是37.3學分,占總學分的24.9%,明顯高于其他4個專業方向的實踐教學所占的比例。測繪工程專業(卓越工程師)培養方案代表了工科教育的發展方向,它也與世界先進的工科教育理念相接軌,其最大的特色是行業企業深度參與培養過程,強化培養學生的工程能力,全面提升學生的創新意識、創新精神和創新能力。

四、結束語

2013版測繪工程本科人才培養方案制訂充分發揮了武漢大學人文底蘊深厚、學科門類齊全,多學科交叉培養人才的辦學優勢,體現了“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”復合型、創新型人才培養思路,滿足了適應國家經濟社會發展的需要,適應測繪學科專業發展的需要,適應學生個性發展和就業的需要,此方案為培養“高品質、國際化、創新型”高級測繪工程專業人才奠定了堅實基礎。

作者:許才軍 秦詠梅 單位:武漢大學 測繪學院

第8篇

建筑工程測量在建筑工程建設中起著十分重要的作用,是整個工程開展的一個重要數據保證,為了保證建筑工程建設的精密工程建設,測繪工程需要采用最科學、最先進的技術進行仔細的測量,將數據的精準度提升到最大。本文就測量學的發展進行了分析。

關鍵詞:

測繪;工程測量;進程

正文:

1.工程測量學新定義

工程測量即服務于工程建設的、和人們的生產生活聯系緊密的一門重要的學科。工程測量學的一般定義是:城市建設、大型廠礦建筑、水利樞紐、農田水利及道路修建等在勘測設計、施工放樣、竣工驗收和工程監測保養等方面的測繪工作,統稱工程測量學。

2.工程測量技術的發展狀況

2.1先進的地面測量儀器在工程測量中的應用

隨著科學的發展和進步,在上個世紀80年代生產出了很多的先進的測量儀器。這些儀器促進了工程技術的發展。比如:全站儀、光電測距儀等,為了促進建筑工程測量的快速發展,實現了精密測距儀替代傳統基線丈量。

2.2傳感器的研究應用與集成

傳感器是指一各種高度自動化,可以高精確度采集數據的各種設備,比如、CCD數碼相機等。當前工程測量的精確度可以實現大型工程建設的安全施工和運營。目前針對不同的工程建設,需要有不同的專業的人員合作完成對工程的測量、安全等方面的管理,以便掌握工程開展的實時動態。所以,就更加需要這種全面的自動化的設備和儀器,完成數據的自動的采集和分析、傳輸等。

2.3激光掃描儀的研究與應用

作為近年來的一種新型的傳感設備,激光掃描儀是不需要反射可以直接進行物體測定的一種高精確度、速度快的設備,并且針對那些不規則的物體,激光掃描儀尤其重要,這一方面可以用在古跡建筑等。

2.4數字化測繪技術在工程測量中的應用

數字測繪技術幫助了測量人員收集信息,長期的管理信息,促進了我國的經濟建設和國防建設。數據信息系統的建立降低了人為的勞動量,避免了數據的繪畫等繁瑣性的工作,減小了誤差,提高了數據采集的精確性。隨著電孑經緯儀、全站儀的應用和GEOMAP系統的出現,把野外數據采集的先進設備與微機及數控繪儀三者結合起米,形成一個從野外或室內數據采集、數據處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統。

2.5大比例尺測圖技術向數字化、信息化方向發展

全站儀的研究開創了我國測量技術的發展的新面貌。作為測量技術發展的里程碑,淘汰了傳統測繪技術,實現了數字化轉化。使用全站儀和遙感攝像結合,就可以實現三維景觀模型,為城市和工程的規劃建設提供了空間信息的支持。

2.6三維工業測量技術的發展與應用

當前在工業生產和工業發展的過程中,自動化的生產、控制、管理等可以提高生產的效率,提升產品的質量。三維工業測量技術可以建立一個數字模型,實現對了生產的自動化控制、質量的自動化檢驗,并且對其進行了高度的定位。因此,興起了三維工業測量技術,它是以電子經緯儀、全站儀、近景攝影儀或激光掃描儀等為傳感器,在電子計算機和軟件的支持下形成了三維測量系統

2.7大型與精密工程測量成績顯著

隨著國民經濟發展的速度的提升,大型工程建設使用的高精度設備越來越多。這就相應的減少了測繪人員的工作量,提升了測繪人員的測量的效率和精確性。同樣新的設備儀器的使用需要工作人員自身提高科學素質,掌握新的技術設備的使用技巧,才能利用精密儀器等對測量工程提供技術保證。

3.城市全球定位綜合服務系統技術的興起

科學技術的不斷發展人們進入了信息化的時代。空間數據成為了現代化工程建設的一個基礎設施。在基礎設施和設備中將所有用戶的精確信息相互聯系。一個開放性的空間數據基礎設施所要解決的主要問題和具備的基本功能就是實時地為所有的用戶提供精確可靠的時間和空間信息。運用衛星定位對網站進行綜合的管理就是空間數據的功能之一。利用全球定位信息對地點、時間、動作等進行準確的定位,就可實現數字城市的建設。

4.工程數據庫和城市信息系統的建立與應用

隨著工程建設數據信息的準確性的提升,數據處理和數據的自動化、數字化、信息化是測量工作人員的需要掌握的技能,如何利用這些技能盡可能多的來收集信息,并根據信息來用于國防建設是當前其應該重點考慮的內容。建設信息數據庫是一項有效的方式來實現信息資源共享,存儲信息。同時,圍產GIS基礎軟件和應用軟件的開發研究已經成熟,為工程數據庫和城市信息系統的建立與應用創造良好基礎。

5.結束語

我國的科學發展一直在不斷的進步,就工程測繪來說,測繪的精確度會隨著科學的進步獲得更加的精細。當前測繪技術的發展趨勢就是測量工程的內外作業一體,實現測量技術的自動化、測量過程的智能化、測繪過程的可視化、測繪信息可以共享,這都是當前測繪技術發展的方向,也是現代化工程測繪的發展趨勢。

參考文獻

[1]郭嵐,楊永崇,唐紅濤.三維數字地形圖及其地形、地物表達方式探討[J].工程勘察,2009年04期

[2]溫向衛.數字地形測量等高線自動處理問題探討[A].陜晉冀煤炭學會地質測量專業學術研討會論文集[C],2006年

第9篇

關鍵詞:測量;工具儀器種類;自動化成圖軟件;控制

中圖分類號:P271文獻標識碼:A

前言

測量學不僅是一個古老的科學,也是一項精確的工作。隨著歷史的變遷,測量技術已拓展成為一門龐大的、系統的多分支的學科。普通測量學、大地測量學、攝影測量學、工程測量學等都是測量學中的內容。從本質上講,就是確定地面目標在三維空間的位置以及隨時間的變化就是測量學主要完成的任務。在我們現在信息化發達的社會里,測量學的作用在生活中越來越顯得日益重要,它的測量成果不僅成為地球信息系統處理的基礎,它在一定程度上也提供了最基本的空間位置信息。地理信息系統的構建包括構建信息高速公路、基礎地理信息系統及各種專題的和專業的地理信息系統等內容,它們都迫切要求建立統一標準,以便于共享測量的數據庫和測量成果的信息系統。因此,測量成為獲取和更新基礎地理信息系統最真實,最可靠,最可信,最準確的手段。測控技術與儀器包含測量技術、控制技術和實現這些技術的儀器儀表及系統,測控技術與儀器專業是研究信息的獲取、處理、存儲、傳輸以及對相關要素進行控制的理論與技術,涉及電子學、光學、精密機械、計算機、信息與控制技術等多個學科基礎及高新技術。

一、 測量的工具的種類和特點

1 GPS系統根據使用型號可以分為全站式、集成式、手持式和定時式,根據設備的實際用途可以分為車載型、機載型和星載型等多種型號。根據實際應用方面的不同還可以將接收器進行進一步的劃分,如導航型的接收器又可根據使用載體做區分。

測地型接收器一般用于較大工作量和工作要求比較精密的測量工作中,這些工作儀器一般要采用波形的相位觀測值進行合理定位,定位的精準度一般較高,但是儀器本身的結構復雜,價格相對比較昂貴。

授時型接收器主要利用了GPS衛星接收的高精準度的時間標準進行時間授權,這種接收機主要用于各種電臺或無線通訊設備的時間同步工作中。

GPS的特點:定位精度高、觀測時間短、測站間無須通視、可提供三維坐標、操作簡便、全天候作業、功能多、應用廣等,GPS系統不僅可用于測量、導航,還可用于測速、測時。

2 水準儀

水準儀的主要工作原理是通過水準儀提供的水平線,從兩點之間的高差和高程推算出其他點的實際高程。

工作特點:水準儀一般用于房地產行業方面的測量工程,主要測量水平的高低,具有較高的精準度,性能真實可靠,能夠準確地在大面積測量作業中及時發現被測量樓體的沉降值。

在進行保養和維修方面要注意水準儀是比較精密的光學類儀器,只有正常合理地使用并且在使用之后進行合理保管才能保證儀器的正常使用年限。

在進行儀器保管的過程中要盡量避免陽光的直曬,不能在實際測量的工作中隨意對儀器進行拆卸和移動。在進行儀器調整的過程中要避免用力過猛導致儀器損壞,各種光學鏡片不得用手直接接觸,以免造成鏡片的損傷。

當儀器出現故障的時候應該由專業維修部門的人員進行修理,切忌非專業工作人員直接修理。

在每次使用結束之后要將測量儀器歸位,歸位之前要保持整潔干燥無污染。

3 電子水準儀

基本原理:電子水準儀是在水準儀自動化的基礎上發展變化而來的。

特點:

(1)電子儀表度數比較客觀,一般不存在誤差,這就很大程度上提高了準確率,杜絕了人為讀數時產生的誤差。

(2)電子水準儀的精度比較高。在儀表進行數據顯示之前會多次對讀數進行平均,這就在很大程度上減少了外界環境的影響,極大地降低了測量工作中人工計算的難度。

(3)速度比較快。在進行數據測量的過程中省略了現場報數、記錄和計算等人工作業的時間,同時也減少了在人為工作中產生錯誤而修正時間,這就能夠縮短了很大一段工作時間,這部分工作時間大概占工作總時間的三分之一左右。

二、測量人員使用時應注意

1 要正確地使用儀器,必須要了解儀器中的一般規則和常識,使用前請詳細閱讀儀器帶有的說明書。用戶提供的插座的電氣額定參數應不小于本機的電氣額定參數,并有良好的接地措施。

2 避免儀器的損壞 ,所以人員要輕拿輕放。測量類儀器基本都屬于精密儀表,精密儀表在工作中如果發生碰撞輕則會導致儀表測量數據的失準,嚴重的會直接造成儀表的損壞。在進行測量儀器搬運的過程中盡量避免晃動,水平和豎直方向上的晃動都有可能引起內部零件的碰撞造成儀表損壞,這種損壞一般不會直接表現出來,主要會影響到儀表進行測量的準確性。因此在選擇儀表運輸路線的過程中要盡量避免經過顛簸路段,盡量選擇平直的道路進行儀表的運輸。

3 儀器外殼的接地。這是由于有許多儀器是金屬外殼,由于金屬外殼本身就是一個導體,而且由于它往往較大,所以它本身就是一個形狀特殊的天線,容易接收空間的電磁干擾。通過它所接收的電磁干擾會通過各種渠道耦合到儀器的電路上,從而造成儀器的輸出不純(即造成與有用信號混在一起的雜波輸出)。為了避免這種干擾,有金屬外殼的儀器,一般都不得將外殼與儀器內部的地線聯接起來。用戶提供的電源插座應有良好的接地措施,電源的插頭接地防止了靜電對于精密儀器的影響,精密儀器的部分構件十分敏感,一旦出現異常的電磁波擾動就會產生波動,從而干擾了儀器進行正常的數據測算,造成數據測量的失準。

4 探頭與饋線。每個儀器都有自己的探頭或饋線。 在穩壓電源的使用中,其饋線就是一般的導線。但是,如果用穩壓電源給高頻電路供電,由于較長的導線在高頻上呈現出較大的感抗,這就會導致電源內阻增加(穩壓電源的高頻內阻本來就比低頻內阻大得多,其內阻指標是指低頻內阻),為了降低饋線對電源的實際內阻的影響,往往需要在被測電路的電源端并聯上去耦的小容量電容。這對于要求稍高的電路(例如較高頻率穩定度的振蕩器)是必需的。

5 嚴禁在正常工作的時候移動機器,嚴禁物體撞擊機器,嚴禁兒童接近機器,以防發生意外,更換熔斷器前應先確保電源已切斷。儀表在正常進行工作的過程中十分脆弱和敏感,如果發生意外的移動或者碰撞將會對最終的輸出結果產生影響,甚至會破壞儀表本身或造成人身傷害等。

三、結束語

隨著測量科學技術的發展, 現在生活中不斷涌現出的新儀器、新設備、新技術、新方法等,一些較為傳統的測量方法正逐步被取代。測控技術與儀器專業培養具備精密儀器設計制造以及測量與控制方面基礎知識與應用能力,能在國民經濟各部門從事測量與控制領域內有關技術、儀器與系統的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理等方面的高級工程技術人才。科學在發展,技術也在不斷的更新,我們也需要更加全面的掌握新的理論知識和熟練的使用新的測量工具設備,做到知識和理論的有機結合,聯系實際,更大的發揮我們自身的價值以及取得社會的廣泛認可,為新的社會主義建設貢獻自己的綿薄之力。所以,現在的我們更不能松懈,要不停的學習新知識,豐富自己的頭腦,為自己的將來而奮斗,為祖國的繁榮而奮斗。

參考文獻

1.李青岳,工程測量學[M],北京:測繪出版社,1984

2.李青岳,陳永棋,工程測量學[M],北京:測繪出版社,1995

3.張正祿,工程測量學[M],武漢:武漢大學出版社,2002

4.黃聲享,伊暉,蔣征,變形監測數據的處理,武漢:武漢大學出版社,2004

第10篇

Liu Manping

(The Technological Higher Junior College of Aviation of Xi'an,Xi'an 710077,China)

摘要: 本文通過作者在多年的測量課程教學及測量實際工作中,遇到理論和實際問題時如何解決的體會,對應用誤差理論指導導線測量進行了探討。并對誤差理論在對采點布線工作的指導、對水準測量的指導、對水平角測量的指導、對量距的指導、對坐標增量計算的指導等進行了比較深入的研究,在課程教學中得到了實際應用,取得了很好的效果。在施工現場的測量應用中也取得了成功。

Abstract: Through the experience of solving the theoretical and practical problem in the author's many years measurement course teaching and measuring work, this text discussed the application of error theory in instructing wire measurement, and carried out more in-depth study on its guidance to sampling point wiring, level measure, horizontal angle measurement, volume from, and incremental calculation of coordinates, which have get practical application in the teaching of course, and have made very good result. It has succeeded application in the measurement at the construction site too.

關鍵詞: 誤差理論 導線測量 工作指導

Key words: error theory;wire measurement;the guidance of job

中圖分類號:TU19 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)14-0102-02

0引言

眾所周知,在測量工作中,不論使用多么精密的測量儀器,觀測者多么仔細認真,外界自然條件多么適合,對某一未知量進行多次重復觀測時,所測得的各次結果總是存在著差異,這就說明觀測結果中不可避免地存在著測量誤差,也就是說測量誤差是客觀存在的,是不可完全消除的?;蛘邷y量結果中存在一定的誤差是合理的,是允許的。而探討測量誤差理論的主要目的就在于分析測量誤差產生的原因和性質,掌握誤差產生的規律,合理的處理含有誤差的測量結果,求出未知量的最可靠值,正確的評定觀測值的精度,研究誤差理論,不是為了將誤差全部都消除,因為這是不可能的。而在于用誤差理論正確的指導測量的施測工作和理論計算工作,最大限度的減少誤差,使得觀測值更加準確,以便提高測量結果的精密度。

測量誤差按其對觀測結果影響的性質不同,可分為系統誤差和偶然誤差兩大類。

系統誤差的特點是誤差大小,正負符號均保持不變或按一定規律變化,具有累積性,對測量結果的質量影響很大,但系統誤差在施測過程中和計算過程中,可以采取相應的措施來消降,這些措施在施測過程中非常重要的,是根據系統誤差理論總結出來的,是確保觀測結果精度的有效途徑。

偶然誤差的特點時誤差大小。正負符號不定,表面上沒有規律可循,在施測過程中也沒有辦法消降。

眾所周知在觀測過程中,系統誤差和偶然誤差往往是同時存在的,而系統誤差可以采用適當的觀測措施和計算方法來消降,這樣會是觀測結果的誤差主要呈現出偶然的性質。因此測量誤差理論主要在于研究偶然誤差理論。

單一的偶然誤差沒有規律可循,但當觀測次數增多,偶然誤差也是有規律的,且觀測次數越多,規律越明顯。偶然誤差具有下列特性:①在一定的觀測下,偶然誤差的絕對值不會超過一定的限值。②絕對值較小的誤差比絕對值較大的誤差出現的機會多。③絕對值相等的正負誤差出現的機會相同。④偶然誤差的算術平均值隨差觀測次數的無限增加而趨近于零。

偶然誤差理論是確保觀測結果質量的可靠保證,是指導施測和計算的理論依據。

1導線測量任務

建筑測量集中實訓往往是布設一個閉合導線,進行平面測量和高程測量。具體任務是:采點布線、水準測量、水平距離測量、水平角測量、數據整理、成果計算。

2誤差理論在各項具體工作中的指導作用

筆者認為測量誤差理論是非常重要的,這是因為它是施測過程和計算的指導依據,是保證觀測結果質量的先決條件。滲透到測量工作的各個環節中,哪一項具體工作也離不開它的指導,因此可以這樣說,測量誤差理論是測量課程的理論核心,對施測工作和計算工作具有至關重要的指導意義。下面將對誤差理論在導線測量過程中的指導作用作以討論,并按四等測量的要求進行。

2.1 對采點布線工作的指導采點布線除了基本的要求外,為了最大限度的減小誤差,應注意以下兩點:①點與點的距離不能太長,不超過200米,這是因為四等水準測量要求視線長不能超過100米。②點與點的距離也不能太短,這是水平角測量中短邊的誤差比較大。

2.2 對水準測量的指導除了水準測量應注意事項外,為減小水準測量的誤差,在施測和計算過程中還應注意以下幾點:①測站校核。測站校核的目的有三,一是為了消除超過一定限度的粗差;二是為了取其平均值以抵償偶然誤差;三是避免誤差的傳遞。②高差閉合差。高差閉合差必須小于容許誤差,才能確保水準測量的精度。若不能滿足說明結果中存在著超過一定限度的偶然誤差,這是不允許的,應該重測。③平差。高差閉合差的調整最好按測段距離加權進行,這是因為水準測量誤差的大小與視距的長度成正比的,而與所測高程差值大小無關。平差的目的主要是為了消除系統誤差,其次是為了避免誤差的傳遞。④計算校核。高差閉合差與高差改正數之和應該大小相等,符號相反;對閉合水準線路來說,改正后的高差之和應為零。對閉合水準線路高程推算應從起點開始,最后對回到該點,起始點到已知高程應與推算出來的高程完全相等,計算過程中步步校核的主要目的在于減少誤差的傳遞核累積,以提高測量成果的精度。

2.3 對水平角測量的指導為了提高水平角的觀測精度,在掌握了水平角測量應注意事項外,還應注意以下幾點:①測量的次數和測站校核。對于四等測量來說,至少要有兩個測回。這樣做的目的有三,一是去除超過一定限度的粗差,二是消除了系統誤差,三是取了算術平均值就可以抵償部分偶然誤差。另外也避免了誤差的傳遞和累積,也相當于測站校核。②角度閉合差。為了保證測角的精度,角度閉合差必須小于允許誤差,若不能滿足,說明施測過程中或計算過程中存在著超過一定限度的粗差,這是不允許的,應重測或者重新設計。③角度閉合差平差。角度閉合差的調查有兩種做法,一般是角度閉合差的調查按所測水平角的個數來均分,這是因為測角的誤差與所測的角值大小無關(除對中誤差,對平角的影響外)。如果所測角的個數較少,可按兩條長邊所夾的角少分,兩條短邊所夾的角多分,一長、一短兩邊所夾的角居中,在考慮給接近于平角的角分多分點。這是因為,測角的誤差大小與邊長成反比另外在相同的對中偏心差的條件下,對接近于平角的影響大。平差的主要目的有二;其一是通過計較手段(利用改正數)來消減一部分系統誤差,其二是為避免誤差的傳遞和積累。④坐標方位角的推算根據起始邊的已知坐標方位推論其它各條邊的坐標方位角,這里要注意的是必須用改正后,且閉合差為零的所測的內角來推論,以免誤差的傳遞和累積。⑤計算校核。1)角度閉合差的大小應和改正數之和完全相等且符號相反。2)調整平差后到角度閉合差應等于零。3)推算出來的起始邊的坐標方位角應和已知的相等。步步校核的主要目的在于避免了計算錯誤和誤差傳遞。

2.4 是對量距的指導量距采用一般量距方法,具體做法是用鋼尺的不同部位前、后尺各讀兩次數,的兩組數據,兩次距離之差不得超過5mm,取其算數平均值,這樣做的目的在于可以避免誤差和抵消部分讀數誤差,易于將尺段的相對誤差控制在1/5000,將測段的相對誤差控制在1/3000,以滿足導線全長閉合差的要求。

每個測段往往都要量若干個尺段,將尺段的相對誤差控制在1/5000,根據和差函數的誤差傳遞定律:

m■=±■

可知,測段的相對誤差必然大于尺段的相對誤差,故將相對誤差控制在1/3000。

2.5 對坐標增量計算的指導角度測量成果計算結束后,推算出了各條邊的坐標方位角和象限角,校核無誤,再加上符合精度要求的量距成果,就可以進行坐標增量的計算。

坐標增量可按相應公式計算,注意正負號的判別。

2.5.1 導線全長閉合差導線全長閉合差必須符合容許誤差的要求,以利于提高測量結果的精度,根據坐標增量計算公式可知,坐標計算誤差主要來源于兩個方面,其一是來自于測角的誤差,其二是來自于量距的誤差,根據一般函數的誤差傳播定律:

M■=±■

可知,導線全長閉合差必然會大于量距的相對誤差,因此四等導線全長閉合差定為1/2000。

2.5.2 坐標增量閉合差的調整坐標增量閉合差的調整的原則是按邊長加權進行調整,也就是長邊多少,短邊多少,而測角誤差無關,這與坐標增量的兩個誤差來源于是相悖,這是為什么呢?這是因為測角誤差在角度成果計算過程中通過平差將大部分系統誤差已消降,而量距誤差無法進行平差計算故其仍然存在,且產生影響也大,因此在坐標增量閉合差調整過程中,主要考慮量距誤差的影響。

2.5.3 校核計算①X軸上的坐標增加閉合差應與其改正數大小相等、符號相反Y軸也一樣。②改正后的坐標增量閉合差無論是X軸還是Y軸,必須等于零。那么導線全長閉合差也必然等于零。③推算出已知點的坐標值必須與已知的坐標完全相等。

校核計算的主要目的在于避免誤差的傳遞和累積,同時也避免了計算錯誤,提高了測量結果的精密度。

3結論

由以上分析可知:誤差理論指導著測量工作的各個環節,指導著每一項具體的工作。可以說測量工作每一步都離不開誤差理論的指導。誤差理論的指導決定著觀測結果的質量,關系到觀測數據的可靠性。這與誤差理論的來源是密不可分的,誤差理論是從實踐中來,在理論上得到升華后,再來指導實踐。所以誤差理論具有非常實際的、重要的指導意義。

掌握好了誤差理論,不但能在實際工程中做好測量工作,而且在實際工作中,可以舉一反三,在誤差理論的指導下,進一步的完善、創新施測工作。并為今后的工作奠定了良好的理論基礎。

參考文獻:

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[8]章書壽主編.工程測量學.北京:水利水電出版社,1994.

[9]張保成主編,測量學實習指導與習題.北京:人民交通出版社,1999.

第11篇

【關鍵詞】工程測量;定位放線;變形觀測

中圖分類號: P258 文獻標識碼: A 文章編號:

隨著國民經濟的發展,城鄉建設步伐的加快,工程測量學在各項工程建設中的應用愈來愈重要,工程測量學是研究地面、地下、水下、空中等具體幾何實體的測量描繪和抽象幾何實體的理論方法和技術的一門應用性學科。它是直接為國民經濟建設和國防建設服務,是測繪學中最活躍的一個分支學科。測量學是從人類生產實踐中發展起來的一門歷史悠久的科學,是人類與大自然作斗爭的一種手段,古有"陸行乘車,水行乘船,泥行乘橇,山行乘轎,左準繩,有規矩,載四時,以開九州,通九道,陂九澤,度九山"的記載,實際都是工程測量在實踐中的作用.

一、測量學的概念

測量學是研究測定地面點的空間位置,將地球表面地形和其他地理信息測繪成圖,以及確定地球形狀和大小的科學。它的主要內容包括測定和測設兩部分。測定就是使用測量儀器和工具,將測區內的地物和地貌縮繪成地形圖,供規劃設計、工程建設和國防建設使用。測設(也稱放樣)就是把圖上設計好的建筑物和構筑物的位置標定到實地上去,以便于施工。測量學是研究地球的形狀和大小以及確定地面點位的科學,是研究對地球整體及其表面和外層空間中的各種自然和人造物體上與地理空間分布有關的信息進行采集處理、管理、更新和利用的科學和技術。

二、測量學的研究對象

測繪學的研究對象主要是地球的形狀和大小以及地球表面(包括空中、地表、地下和海洋)上各種物種的幾何形狀與空間位置,通過測繪工作把地球表面用平面圖、地圖或剖面圖表示出來,以及對于這些空間位置信息進行處理、儲存、管理,同時解決各種類型的實際問題。測繪技術對于空間技術研究、地殼形變、地震預報、地球動力學等科

學研究方向也是不可缺少的工具。

三、測量學在工程建設中的作用

測量學在工程實踐中的應用由來已久,可追溯到公元前二十七世紀建設的埃及金字塔,它的形狀與方向都很準確,說明當時已有放樣的工具和方法。在中國兩千多年前的夏商時代,開始了水利工程測量工作。秦代李冰父子領導修建的都江堰水利樞紐工程以及舉世聞名的萬里長城和京杭大運河,這些都是測量學在社會生產實踐中的成功應用。以及在修建宮殿、陵墓和建造城市時中心線定向、開挖地道時的定向定位定高、南水北調工程、三峽大壩、小浪底工程等大型工程,這些大型工程的實施都離不開測量學的應用。就拿身邊的實踐來說:鞏義市新城區的建設是在一個地形地貌高低交錯的丘陵臺地上進行的,因此不管是前期的規劃方案階段,還是后期的勘察設計、施工運營階段,測量學在工程建設中起著不可或缺的重要作用。

首先:勘測設計階段為選線測制帶狀地形圖。

在本階段,主要是提供各種比例尺的地形圖與地形數字資料。另外還要為工程地址勘探、水文地質勘探及水文測驗進行測量。對于重要的工程或地質條件不良的地區進行建設還要對地層的穩定性進行觀測。

其次:施工階段把線路和各種建筑物正確地測設到地面上。

每項工程建設的設計經過討論審查和批準之后即進入施工階段,這時首先要將設計的建筑物或構筑物,按施工要求在現場標定出來,作為實地建設的依據。為此,根據工程現場的地形、工程的性質,建立不同的施工控制網,作為定線放樣的基礎,然后采用不同的放樣方法,逐一將設計圖紙轉化為地上實物。

再次:竣工測量對建筑物進行竣工測量。

竣工測量是規劃管理竣工驗收的一項重要程序,竣工測量形成的成果報告是規劃竣工驗收審核的重要依據,竣工測量既有工程測量的普遍性要求,也有規劃管理的特殊性要求,不僅涉及到影響測繪管理部門掌握現狀地理信息的正確性,而且涉及到影響規劃管理部門規劃審批的落實和監督管理,因此竣工測量是關系到城市建設管理和規劃實施落實的一項重要測繪工作。

最后:運營階段進行變型觀測為改建、擴建而進行的各種測量以及為安全運營,防止災害進行變形測量。由于各種因素的影響,建筑物及其設備在運營過程中,都產生變形。這種變形在一定限度之內,應認為是正常現象,但如果超過了規定的限度,就會影響建筑物的正常使用,嚴重時還會危及建筑物的安全。因此在工程建筑物的施工和運營期間,必須進行監視觀測,通過變形觀測取得第一手的資料,可以監視工程建筑物的狀態變化和工作情況,在發現不正?,F象時,應及時分析原因,采取措施,防止事故發生并改善運營方式以保證安全。另外通過在施工和運營期間對工程建筑物原體進行觀測,分析研究,可以驗證地基與基礎的計算方法,工程結構的設計方法,對不同的地基與工程結構規定合理的允許沉陷與變形的數值,為工程建筑物的設計施工管理和科學研究工作提供資料。在工程建筑物運營期間,為了監視其安全和鑒定情況,了解其設計是否合理,驗證設計理論是否正確,需定期對建筑物、構筑物進行位穩、沉陷、傾斜以及擺動進行觀測,并及時反饋測量數據、圖表等工作。

現代的測量學作為一門能采集和表示各種地物和地貌的形狀、大小、位置等幾何信息,以及能把設計的建筑物、設備等按設計的形狀、大小和位置準確地在實地標定出來的技術,在各種工程建設中的應用愈來愈廣泛。

例如,粒子加速器的磁塊必須以0.1mm的精度安放在設計的位置上。某些飛行器的助飛軌道要求其準直度的偏差小于長度的10-6。建筑物建成后(甚至在施工期間)會因地基承載力弱或因自重和外力的作用而產生變形。如大壩可能位移、高層建筑物可能傾斜……等。

為了保障建筑物的安全運行,往往需要測量工作者以技術上可行的最高精度監測建筑物的變形量和變形速度的發展情況。有時還要求在一段時間內進行連續監測,為此要使用自動化的監測和記錄的儀器。

四、工程測量的重要性

1、在工程設計中提供圖紙資料、明確占地范圍了解周邊工程、了解占地范圍內有無城市地下管線、是否對勘探和機械設施造成影響,如果沒有工程測量帶來的各種比例尺地形圖及管線探測圖,工程設計就成了無米之炊。

2、在施工過程中,工程的第一步就是建筑物、構筑物的實地定位放樣,因為建筑物在什么地方擺放,不可能隨隨便便找個地方,根據建筑物的用途、工藝流程或對于同一建筑物的各個不同部分,其精度要求是不一致的,而且往往相差非常懸殊,此時應正確制定工程建筑物定位的精度要求,如果定得過寬,就可能造成質量事故,反之若定得過嚴,則給放樣工作帶來不少困難,從而增加放樣的工作量,延長放樣時間,也就無法滿足現代化高速度施工的需要。

3、就是確定建筑物放樣的精度,建筑物竣工時的定位誤差是由施工誤差和測量放樣誤差所引起的。由于各種建筑物或同一建筑物中各不同的建筑部分,對放樣精度的要求是不同的,因此應考慮到施工現場條件與施工程序和方法,分析這些建筑物是否必須直接從控制點進行放樣,對于某些建筑元素,雖然它們之間相對位置精度要求很高,但在放樣時,可以利用它們之間的幾何聯系直接進行。

第12篇

【關鍵詞】GIS技術地理信息系統公路管理;圓曲線測設;變形觀測數據處理

【中圖分類號】P208【文獻標識碼】A【文章編號】1006-4222(2016)10-0271-02

1、引言

1.1圓曲線的詳細測設

圓曲線的測設工作一般在各類線路剛才彎道施工處都有體現。當前情況下,偏角法、切線支距法、弦線支距法等等是圓曲線測設傳統方法中常用的幾種。在實際的施工工程中,對于圓曲線測設方法的運用,也要針對現場條件、測設數據繁簡程度、工作量、測設儀器、工具等等各方面情況作出相應的調整和選擇。實際工程應用中,很可能因為地形條件不允許而造成不通視或量距不便的情況發生,致使輔點難以放樣出或難以在輔點處設置標樁。

1.2全站儀在任意站測設圓曲線及方法(交點偏角法測設方法)

全站儀在工程中的應用非常廣泛,并且相對更加方便,任意站測設圓曲線的工作,只要將全站儀安置一次即可完成。這樣克服了不能設站的轉點問題,但是也同樣暴露出了計算繁瑣的弊端,雖然操作較為方便靈活,但是需要非常嫻熟的技術水平支持和豐富的經驗積累,并掌握后期計算的要領,實際工作過程中對于大部分人是很難操作的。對于公路、鐵路路線的圓曲線測設多采用先將曲線各主點測出,在進行圓曲線詳細測設。測設過程可以使用偏角法、弦線支距法、延線法、切線支距法,總體來說,幾種方法都是在放樣出的線路交點設站,并進行定向(路線后視方向),定出曲線主點后在其上安置儀器(多為曲線主點處),以路線交點為后視方向定向,之后進行詳細的圓曲線測設。以上方法在實際工程應用過程中,常常由于實際情況的多變與實際測設方法的特點,出現以下情況:①無法正常在曲線主點處設站;②定向準確性由于后視方向過近受到影響;③階段性誤差不斷積累。

1.3交點偏角法詳細測設圓曲線方法相較于傳統圓曲線測設方法而言,交點偏角法詳細測設圓曲線方法具有一定優點,主要體現在:①工作量小,在圓曲線測設中,不需要再圓曲線主點重新設站,可直接在測設圓曲線主點時進行圓曲線詳細測設工作;②計算方便快捷、有助于實現公路測量自動化;③測試方法簡單、測設精度有保障,傳統測設方法中,圓曲線主點容易存在誤差并對后續工作造成影響,并且定向的準確性難以保障。交點偏角法測設圓曲線方法是在交點設站并以線路后視方向定向,這樣能夠很容易的達到一定的高精度水平。

2、GIS在公路統計管理中的應用

地理信息系統(GeographicInformationSystem)簡稱GIS,是將現代計算機科學、信息科學、地理學、測繪科學、管理科學等等多方面集于一身的新興學科。利用多方面新技術,如:信息數據庫、計算機圖形學、多媒體承載等等,處理地理信息,并進行地理空間數據以及屬性信息的準確采集、修改和更新,以達到為決策者提供有力的技術數據支持。地理信息系統集合了圖形管理、數據管理,有效的突破了常規關系式數據庫管理概念,對空間數據、屬性數據、空間分析、模型分析、計算機上等各個方面的技術處理做到更好的結合,使得地理信息系統具有了更強的空間表現力,通過對數據分析、系統建設、空間分析和模型分析等等來獲取資源環境、區域規劃、管理決策、災害防止等各方面信息。當前GIS技術在多個領域應用廣泛,在公路管理方面,有效的將GIS技術與傳統交通信息分析處理技術的結合,有效的支持了公路地理信息系統,并且對之后的公路規劃設計、養護管理等等具有非凡的意義。傳統信息系統中,大多數是以文字來進行對信息的表述表達,時展的今天明顯難以滿足當今需求,而且很多關鍵的信息隱藏在了文字之下,難以重點突出表述出來。而GIS信息系統的幫助完善下,可以根據地理屬性數據的性質,分類、分層地疊加在電子地圖上,直觀的表現各方面的信息,并將地圖與數據形成關聯形態,可以有效的進行數據與地圖的雙向查詢。方便統計管理人員針對公路不同屬性來進行統計,并非常方便快捷的進行信息查詢,進行有效直觀的分析。不夸張的說,基本實現坐在室內就可以看到公路情況,GIS的數據可視化功能具有很強的代表性。

2.1GIS在公路規劃中的應用

公路管理部門需要對現有的公路運輸網進行持續性的養護、改建、擴建,才能夠適應國民經濟發展。之前,公路的規劃缺少系統化的檢測、評價和科學決策,只是通過對現狀的定性了解和工程師的經驗來進行。規劃過程中難免由于數據缺乏、經驗限制等多方面原因,造成規劃方案不合理的情況。進而使得資金造成浪費、公路網效率下降。GIS公路地理信息系統的應用,在數據分析水平上得到了提高,并且更加全面、精確,除卻對數據可以進行編碼、存儲、查詢外,還能夠在數據庫和相關知識庫的基礎上能夠定義和生成各種專用預測分析模型。如需求分析模型、新建改建公路投資效益分析等模型,通過模型經濟分析與預測,評估現有路網的使用性能,了解路網狀況,預測路網性能變化趨勢,為編制中長期路網規劃及年度養護計劃提供依據,以確定最佳的大中修養護方案。在公路前期規劃中通過GIS可以方便地進行路網的規劃、選址、分析與最佳路線的決策,同時還可以對公路沿線的環境進行分析。

2.2GIS在公路設計中的應用

近些年,許多省市已經逐步的將GIS技術應用到初設和施工圖設計等多個方面,并且取得了一定成果。例如在選線設計中,路線的大致走向可以先通過鼠標在數字化地形圖進行控制點選擇,再由控制點連線以確定。在縱斷面設計中,通過GIS進行數字高程模型(DEM)的建立將更加便捷。以數字高程模型(DEM)為基礎,在平面選線完成后,公路軟件就能自動沿平面選線生成地形縱剖面圖。通過繪圖儀拉出拉坡圖,設計好縱斷面設計線,也可以在屏幕上交互完成縱斷面設計。在橫斷面設計上,在完成平面設計和縱斷面設計后,公路軟件就可以自動生成橫斷面圖。并同時利用DEM數據對工程土石量和填挖范圍進行計算,最后自動完成土石方數量表,計算出占地而積,估算出占地線范圍內各項工程的分項拆遷工作量。

3、工程測量學的發展展望

(1)變形觀測數據處理、大型工程建設處理過程中,將對知識信息系統進行不斷發展和完善,將多個方面學科相結合,如:測量、物理、工程、水文地質、土木建筑等等,以最終能夠達到工程建設過程中的安全檢測、環境保護、災害防治。(2)逐步從工業測量向人體科學測量發展,比如,針對人體器官、部位等進行顯微測量或圖像處理等。(3)GPS接收系統、電子全站儀、測量機器人等等也有望迅速發展結合,以多傳感器與測量系統的混合集成將成為可能,并可運用到對于大區域內無控制網測量工作。(4)在未來,GPS、GIS技術將更加頻繁、廣泛的運用在各類工程項目中,將對工程項目各個方面產生重大的影響。(5)工程測量學很大程度上將攻克在大型、復雜結構建筑以及設備測量中的難度,對其三維測量、幾何重構、質量控制等等多方面將是發展重點。(6)工程測量學教育方面重要內容將圍繞數據處理中數學物理模型建立以及分析和辨識方面。工程測量學的發展,由點及面,由靜至動,由后處理發展至信息實時處理,由人工測量到機器人自動尋標觀測,由一維、二維到三維、四維,由周期測量至持續測量,由高空至地面、地下、水下,由工程測量至人體測量等等,不斷深入的同時,也在不斷拓寬。測繪工作要求更加嚴謹、嚴格,測繪的結果以及成圖質量,可能對工程項目的影響是重大的,工程測量學的飛速發展,將對各方面技術領域以及人們生活水平都產生積極影響。

參考文獻

[1]張映雪,黃利芒.GIS技術在公路建設管理中的應用研究[J].中國公路學報,2004,17.

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