時間:2022-06-05 18:40:24
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)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篇工程勘測論文,希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
作者:陳林坡 單位:福建永福工程顧問有限公司
收集數據迅速,勘探范圍廣闊航天飛機在高達10千米左右的高度探測,陸地衛(wèi)星的軌道可達910km左右。而一張陸地衛(wèi)星圖所覆蓋的范圍達到三萬多平方千米,約相當于我國海南島的面積。并且遙感技術還具有獲取信息周期短、速度快的優(yōu)點,傳統的實地測繪地圖和野外勘測,往往要花幾個月,幾年乃至十幾年才能重復一次,而陸地衛(wèi)星每十六條就可覆蓋地球一遍。通過遙感技術,不僅能迅速地獲得公路干線的數據,而且又能勘測到公路周圍的地質地形條件。
采用遙感圖像技術獲取電力線路的基本信息獲取電力工程干線的水文地質及地表各種建筑的信息時電力工程勘測的前提和關鍵,是電力工程干線設計的基礎。遙感圖像處理在電力線路地質勘測中主要在工程預可行性研究階段及可行性兩個階段進行的。(1)階段的電力工程線路地質勘測是基于1:10-1:20萬的TM圖像為數據基礎的,在采集相關區(qū)域的地質文字報告、圖像、資料,并做整理與分析,在對電力干線的地質情況有大概性的了解的基礎上,做路線踏勘及小、中比例測繪,并結合輕型山地工程和鉆探獲得典型的勘探剖面,以摸清干線的地質情況,并就工點構造物與控制性工程地段進行定性的地質環(huán)境評估,并提出方案。[2](2)在可行性階段,要做到如下要求。①遙感圖像的分析、破譯工作應當同此階段的電力工程路線地質測繪同步或提前進行,并要在調查的整個過程一以貫之,讓它成為報告編寫、資料整理、野外調查、設計編寫的組成部分,以盡量縮減野外調研時間,提高工作效率。②要盡量采用不同波段、不同種類如(IRSCI、SPOT、TM和中巴衛(wèi)星資源圖像)、不同時相的圖像。選擇的比例尺要控制在1∶1-1∶5之間。選擇對應比例尺的全色航片與彩紅外結合運用,讓遙感圖像的整體概括性強。③要在室內仔細破譯圖像的條件下做全野外的驗證及檢查,把破譯工作同地面地質勘測密切結合,使用單張航片做實地布點,結合GPS及地形圖做定位。破譯結果應當在現場驗證,對破譯的地質現象、外推結果及解譯標志都要進行補充與核實。檢查的工作量及工作路線要同遙感技術的相關規(guī)定相符,且應能適用于各個路線的設計方案,對于重要路線方案及對路線場地的地質情況有較大影響的劣質地質條件要作為檢測的重點[3]。④第一要獲取的基本線路的地理信息主要包括線路所可能穿過的鐵路公路、鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)、湖泊江河的基本地貌地形特征,這些可通過上述B所采用的的手段迅速獲得。第二要重點分析電力線路所經地質的潛在災害可能性,如斷層、洪澇、滑坡、泥石流等地質災害資料和數據,可通過定期的遙感觀察、文獻資料及實地考察等多種方式獲得。第三要獲得電力定位定線的資料,如采礦區(qū)、軍事區(qū)、電廠電站點、桿塔位置及毗鄰的電力干線方向、變形監(jiān)測位置、遙感圖像地面的監(jiān)測位置等,可通過上述C所采取的方法,并結合GPS準確地、迅速地得到線路的位置信息。充分分析線路的地理信息能減輕、避免電力線路的各種潛在地質災害和突發(fā)自然災害的損失,而避開采礦區(qū)、軍事區(qū)、城市規(guī)劃區(qū)、城鎮(zhèn)等區(qū)域的影響可以縮短線路的長度、減少各類拆遷,最大化地降低電力線路的成本。⑤最后的資料成果當包含遙感影像圖、特殊地質信息資料匯總表、不良地質、工點路線地質圖、剖面圖、遙感路線地質平面圖及遙感路線地質破譯報告。搭建工程線路信息平臺建立電力工程線路信息處理平臺是為了及時地分析、處理、更新并輸出所獲取的數據,獲得最新數據能在工程的施工階段提供理論依據和正確決策。并且它還能在搭建地質地貌的三維立體模型,確定工程線路方向的地圖查詢及三維漫游信息系統。搭建電力工程線路的信息平臺要重點結合GPS技術,在利用航測手段,分析遙感圖像,并且要融合GPS動態(tài)、靜態(tài)數字高程數據和三維數據,同時要將當前獲取的工程線路數據及同工程線路有關的數據信息輸入,搭建實際的電力工程線路的信息處理和應用平臺。要利用精度在米級以下的Ikonos(1m)和Quickbird(0.61m)的傳感衛(wèi)星,以提高遙感圖像的分辨率及清晰度。為了提高電力信息平臺的精度,還可采用多面函數擬合法及多項式擬合法進行高程擬合[4]。另外,在選擇GPS的外控點時,要將其均勻地放置在整個測試區(qū)域中。如無法達到標準,也要將其放置于測試區(qū)域的外部,以盡可能地增加高程擬合的精度。優(yōu)化電力工程線路并進行桿塔位的預排桿搭建工程線路信息處理平臺是固然是遙感圖像處理的進一步延伸。通過輸出平臺數據結合遙感圖像信息,使得選擇電路工程線路更加有跡可循。
在信息平臺上破解對電力線路如村莊城鎮(zhèn)、水文地質和電力線路的跨越交叉等的遙感圖像數據[5]。首要考慮安全因素及經濟費用,選擇線路的路徑,并對幾種到多種可能線路路徑做比照,得出最優(yōu)線路路徑。如遇到復雜的地質地貌或者密集建筑區(qū),也可進一步結合GPSRTK做實地考察,盡量避免線路穿過建筑密集區(qū)、軍事區(qū)、城市規(guī)劃區(qū)等延長路線或繞線而增加工程的成本,進而達到工程勘察與設計一體化,以實現縮短工程路徑、減少工期,起到節(jié)約工程成本的效果。在利用線路信息處理平臺分析遙感圖像數據信息后,設計出工程線路圖和平斷畫圖。就可由工程測繪專員協調地質、結構專員做線路桿塔位的預排桿。并初步確立線路全部桿塔的具置,選定地線、導線種類和長度。如在施工時發(fā)現大大超過預期工程費用,則要考慮重新預排桿,乃至重新設計線路。遙感技術能讓電力工程勘探人員在復雜的地質條件下高效而迅速地處理工程中的地質勘測難題。值得一提的是,它同GPS及GIS的日益集成與綜合,讓工程勘測設計逐漸實現智能化、集成化。隨著遙感信息的類型的日益多樣化,遙感數據的分辨率也日益增高,信息破譯能力也日益增強。在計算機對大量的遙感數據分析、運算、貯存能力日益變強的情況下,特別是空間定位及地理信息系統技術的快速發(fā)展下,對地物做多光譜、多波段、多平臺進行綜合處理讓遙感技術成為當前電力工程勘測中最有效的手段之一。
在水利工程正式建設前,對水利工程環(huán)境中進行地質勘察意義非凡。對水利工程進行地質勘察,除了能夠有效避免和降低水利工程在施工時的突發(fā)狀況,比如地質滑坡以及坍塌等狀況,還有助于保持自然環(huán)境的平衡穩(wěn)定。湖北省三峽大壩的順利建成,就很直觀地表現出了地質勘察的重要性。三峽大壩工程在正式施工以前,水利工程師就對當地的地質環(huán)境作了非常細致和認真的勘察,所以在三峽大壩正式施工時,建筑工程師們便能夠合理地使用新型材料和施工技術,很大程度上避免了混凝土開裂等問題,從而大大提高了三峽工程的安全系數,同時也為中國帶來了巨大的經濟效益。總而言之,水利工程地質勘察對于水利工程的建設是極其必要的,它能夠在分析工程施工可行性的基礎上,幫助建筑人員科學地設計和管理水利工程的設計方案與具體的施工措施,最終保證水利工程的環(huán)境能夠得以完善的設計,同時又可以兼顧施工方面存在的特殊需求,從而建設出高質量的水利工程。
2.地質環(huán)境對水利工程的影響
地下水對水利工程的影響主要體現在以下兩個方面:首先,由于巖土體與地下水的相互作用,會導致巖土的穩(wěn)定性與強度降低,并且進一步引發(fā)多種地質災害,如水壩滲漏,巖溶以及滑坡等,而這些災害一般都會給建筑工程的施工和后期使用造成很大的影響,甚至引發(fā)安全事故。其次,因為地下水中富含大量的有害化學成分,容易破壞和侵蝕水位下的鋼結構和混泥土結構,從而降低了建筑物的使用期。從地基和基礎的層面來說,地下水水位的變化也會在對建筑工程造成不同程度的影響。如果地下水水位的變化在基礎面之上,不會對建筑基礎造成太大的損害;如果地下水水位變化在基礎面以下,就會對建筑基礎造成非常重大的損失。若是地下水水位上升,巖土體會軟化,進而削弱建筑地基的強度。尤其當巖土體結構不穩(wěn)定時,出現的軟化現象會更加嚴重,而引發(fā)建筑物破壞、變形等后果。
3.水利工程地質勘測的主要手段
3.1山地勘探
山地勘探,是一種通過人工或機械剝土,開挖探坑、探槽、探井等,從而展示出地表淺層地質狀況的勘探地質方法。山地勘探一方面可以直接有效地對地質現象進行試驗、取樣和觀察,另一方面由于這種方法在使用的工具和技術方面不需要太高的要求,所以它大多數情況下是用來勘察地表淺層地質。由于它的勘探工具和技術簡單,使得勘測的深度也有所限制,這也是山地勘探的缺點所在。
3.2工程物探
工程物探,它不同于山地勘探,它主要是用觀測儀器對被勘探區(qū)的地球物理場進行直接精確的測量,然后對測量地球物理場所得的數據進一步處理來推斷并預測地下可能存在的局部地質體、地質構造的位置等其他具體屬性的科學。工程物探方法主要包括重力場勘探、磁場勘探、直流電場勘探等等,以及地震波勘探、電滋波勘探等。
3.3鉆探
鉆探,同山地勘探和工程物探一樣,是一種勘察水利水電工程地質的重要方法。因為工程建設的地基條件和要求都變得越來越復雜,而且還出現了許多地質問題,比如軟弱夾層的層位確定和取樣,砂層取原狀樣,以及特硬地層的鉆進等問題,如果只依靠常規(guī)的鉆探方法,并不能得到理想的結果。我國的工程師為解決這些難題不斷地鉆研工作,最終取得一批效果良好的成果,如金剛石套鉆取芯技術以及各種類型的砂層和軟土層鉆進及取樣技術等。而且有很多技術都已達到了國際先進水平。
4.水利工程建設的工程地質環(huán)境分析
4.1地殼穩(wěn)定性
地殼穩(wěn)定性是指受到地球內因外因和工程共同作用下的斷層移位,坡體的崩塌、滑坡、泥石流等。在水利工程地質勘察過程中主要對區(qū)域的地形地貌和地質構造等進行全面調查,分析制約系統應力場以及滲力場的規(guī)模以及強度的因素,最后獲得這些工程地質現象發(fā)展的預測信息,從而可以提醒我們提前做準備,在最大程度上降低經濟損失。除此之外,還要求對遭到破壞的現象進行應力應變反演算反分析,分析并找到影響穩(wěn)定性的重要影響因素,然后盡可能地采取針對性的技術措施進行協調,從而達到系統的穩(wěn)定。
4.2地基穩(wěn)定性
水利工程中所指的地基穩(wěn)定性指的不僅僅是水工構筑物的地基穩(wěn)定性。壩基的穩(wěn)定性所涉及的不僅僅是承載能力和變形問題,同時還涉及了壩體的抗滑移問題和壩基巖層的產狀對壩基所產生的影響。由于水利工程的地基不僅要承受自身自重和水自重,同時還要承受水的作用所形成的各種荷載作用。地基在承受這些荷載之后,將會產生一定的變形,并且把應力能轉化為應變能。尤其是巖基,在各種荷載作用之下,不僅是巖石的彈性發(fā)生變形,而且還會由于巖石的塑性變形或沿某節(jié)理裂隙發(fā)生剪切破壞引起基礎沉降。
4.3地表穩(wěn)定性
地表穩(wěn)定性涉及的主要是地表層面的變形問題,它一般體現在動力工程地質現象中,各種地表變形破壞的情況中,以及地表巖土體的性質變化。仔細研究與勘測地表的穩(wěn)定性會對這些工程地質現象的發(fā)育規(guī)模、發(fā)展速度及趨勢的進一步預測帶來便利。在研究地表穩(wěn)定性的同時,還應該積極地提出工程技術措施來減弱這些變形破壞現象的發(fā)生??偠灾?,在對地表穩(wěn)定性進行分析時,要著重分析這些工程地質的物質基礎巖土體的性質和這些巖土體在水作用前后性質的差異,而且要及時且科學地預測這些工程地質現象的規(guī)模、強度及發(fā)展趨勢。
5.結束語
關鍵詞:信息技術;水文勘測;應用
中圖分類號: R857.3 文獻標識碼: A
隨著經濟的不斷發(fā)展進步,社會化進程加快,水利工程成為我國的基礎工程建設中不可或缺的組成部分。信息時代的到來,使信息技術在我國水文勘測工作中的地位越來越重要,現代化的信息技術被廣泛應用于水文勘測事業(yè),對于推動水利工程的開展起到了促進作用,促使我國水文勘測由單一的主站固守斷面朝向站隊結合的模式轉變,并且逐步穩(wěn)定運行。同時,提高了對水文的勘測能力,使水文勘測工作的技術手段更加的專業(yè)化科學化。
一、水文勘測的特點
水文勘測是指按照計劃方案為系統收集相關的水文資料,從而進行水文檢測和調研。水文勘測的特點包括基礎性、地區(qū)性與綜合性、長期性與時效性以及公益性等。
(一)基礎性
在進行經濟建設的同時,需要對水文的基本信息進行詳細的調研與了解,而這些工作的基礎就是水文信息。
(二)地區(qū)性與綜合性
由于建設規(guī)模與建設層次的要求不同,所以需要提前對不同程度不同類別的水文信息進行了解,形成點、線、面模式的水文勘測體系。
(三)長期性與時效性
水文勘測不只是對空間信息的積累,也是對時間信息的積累。因此,對水文信息的檢測必須緊跟經濟建設活動的步伐,保證時效性,同時還需要進行長期調查,提供持續(xù)的基礎信息。
(四)公益性
由于水文勘測工作枯燥乏味,工作條件相對簡陋但工作任務艱巨,因此需要相關從業(yè)人員有一顆甘愿為國家建設貢獻的心。
二、信息技術在水文勘測工作中應用的必要性
信息技術在水文勘測工作中的廣泛應用,在提高水文勘測數據準確性以及水文勘測能力方面,有了不同程度的提高。但目前,我國水文勘測方面還存在以下問題:第一,面對河道控制受水面漲落以及沖淤等因素影響的問題,如何利用現有的技術手段,找到合理的科學的方法解決,改善水文勘測的環(huán)境和條件。第二,對工程影響較大的區(qū)域或者與人民生活息息相關的水文勘測區(qū)域,要充分利用電子信息技術以及自動化控制手段,改善水文控制條件以求更好的解決問題。第三,對水文勘測工程中的設施設備以及配置方式進行分析研究,不僅要對信息化條件下水文勘測設備的結構和變化進行總結,還需要對不同地區(qū)、不同功能的水文勘測站點進行統一規(guī)范化管理,使設施設備以及配置方式進行統一管理。第四,加強研究不同水文勘測技術手段的適用性,避免出現一些盲目情況,導致不必要的失誤。只有將信息技術充分應用于水文勘測工作中,才能更好的進行水文勘測工作,為水文勘測工作的開展提供強有力的技術支持。
三、信息技術在水文勘測工作應用中存在的問題
(一)投入機制不健全
水文工作包含了水文信息化建設的探索與實踐,并隨著信息技術的廣泛應用,更快更好的推進我國水文勘測事業(yè)的發(fā)展,促進了水文信息在管理、存儲、服務、分析、傳輸以及處理等方面的改善,提高了綜合效率和技術手段。但是由于政府和相關企業(yè)一味的重視對資金的投入,忽視了對技術手段以及設備更新方面的支持。雖然在投入機制方面得到一定程度的改善,但仍不夠健全。雖然將自動測報系統以及ADCP測流新方法投入使用,但并沒有得到廣泛的應用。同時,與之對應的計算機應用軟件的研發(fā)與應用水平有限,限制了水文勘測信息化建設的步伐,不利于水文勘測事業(yè)的發(fā)展與進步。
(二)技術引進滯后,創(chuàng)新能力不足
由于投入機制不健全,不能廣泛應用現代化信息技術,使水文勘測站不能及時的引進新的技術和設備,一定情況下制約了我國水文勘測信息化技術的全面發(fā)展,對水文勘測工作的開展產生負面影響。由于水文勘測技術創(chuàng)新能力不足,在硬件設施上的技術更新不及時,在面對實際工作中遇到的新問題和新情況,無法及時的做出合理的解答,導致在工作中出現滯后情況,嚴重影響水文勘測工作的效率,嚴重阻礙了水文信息化建設的腳步。
(三)培養(yǎng)機制不健全,專業(yè)人才缺乏
為了適應水文勘測信息化發(fā)展的速度,需要有針對性的培養(yǎng)一些既精通計算機又能夠熟練掌握測繪以及水文技術的綜合性專業(yè)人才。但是目前的情況是,一線職工對設備儀器的使用以及維護都無法熟練操作,缺乏必備的專業(yè)知識和技能。因此需要健全培養(yǎng)機制,加強對相關人員的技術培訓,尤其是一線人員和實際操作工作者的培訓。培養(yǎng)一批高素質人才,對我國水文勘測事業(yè)的發(fā)展起到推動作用,促進了水文事業(yè)的發(fā)展。
四、完善水文勘測信息化建設應采取的措施
促進水利事業(yè)的發(fā)展應當以水文勘測為基礎,通過建立完善的信息化網絡,加快水文信息化進程,同時,進一步建設和完善我國水文勘測數據庫等基礎數據庫,開發(fā)進行不同業(yè)務信息采集、處理以及信息服務系統。應當采取的相應措施如下:
(一)引進先進技術與設備
信息技術的應用推動了我國的水文勘測事業(yè)的發(fā)展,通過不斷地引進先進的水文信息技術,才能更好的為水文事業(yè)信息化提供技術支持。水文信息化不斷發(fā)展離不開數據庫的發(fā)展,推進水文數據庫的建設與完善,有利于對我國水文數據庫進行同意比對和審查,及時對出現的問題進行分析、補錄和解決,進一步完整和準確水數據庫,早日實現跨流域以及跨河流,跨地區(qū)以及跨行業(yè)的信息共享,建立基于網絡的信息軟件和平臺,符合信息化發(fā)展的綜合需求,使信息的傳輸與管理更加的便捷高效。
建立功能強健的自動勘測系統,保證水文勘測的工作質量,對水文數據進行實時傳輸,更加方便快捷地完成勘測任務。通過先進的技術和設備,盡量減少員工的工作量,要根據勘測地域的實際情況,保證水文勘測質量的前提下,研究出更適合本地水文的測驗設備,測驗技術以及相關軟件,并投入使用。
通過建立相關檢測河道數據庫,把水流的實時數據庫作為工作基礎,地理位置的信息系統作為工作平臺,利用防汛會商的系統,綜合運用B/S三層體系結構,通過WEB 服務,對防汛水情的基本信息進行實時查詢。同時,政府和相關企業(yè)部門也應該對我國水文勘測信息化提供足夠的資金以及技術支持,
發(fā)展適合自身發(fā)展所需要的一系列應用軟件系統,不斷促進我國的水文勘測事業(yè)的信息化建設,快速實現資源的共享。根據自身發(fā)展需要進行軟件系統的研究與推廣,進一步推進水文信息化建設,實現真正意義上的信息共享。
(二)全面培養(yǎng)具備信息化技術的水文勘測專業(yè)型人才
我國水文勘測事業(yè)能夠如此快速發(fā)展離不開作為水文勘測工作實施的執(zhí)行者的專業(yè)型人才,也是保證我國水文勘測信息化建設順利發(fā)展和實現目標的必要條件。但目前我國無論在知識框架結構問題、實踐操作問題,還是人才建設結構問題都存在著很大的缺陷。因此,建立健全水文勘測綜合性專業(yè)型人才培養(yǎng)制度具有重要意義。
要根據實際需要,滿足我國水文事業(yè)發(fā)展要求,充分考慮到地區(qū)的綜合性與差異性,培養(yǎng)全方位的現代化水利知識專業(yè)人才。使他們充分掌握先進技術的使用方法,了解設備的具體操作,在實踐中不斷提高自身素質和專業(yè)能力。這樣不僅能夠使引進的新技術新方法得到廣泛引用,而且對于推進水文勘測事業(yè)信息化建設起著至關重要的作用。
(三)因地制宜,開拓創(chuàng)新,促進水文勘測事業(yè)信息化與現代化
信息技術的廣泛應用推進了水文勘測的信息化進程,促進了現代化程度的加深。由于不同地區(qū)的自然環(huán)境和社會環(huán)境不同,因此需要根據不同情況解決紛繁復雜的實際問題就需要針對不同的地理位置,對相關環(huán)境和現實情況進行分析比較,因地制宜,找到適合自身發(fā)展需求的信息技術模,盡快應用于水文勘測工作之中。推進技術創(chuàng)新,使水文勘測系統更加的完善,使勘測數據更加準確,有利于推進水文勘測信息化與現代化。
五、總結
隨著科學的不斷發(fā)展以及信息技術的不斷進步,自然環(huán)境也發(fā)生了不同程度的變化,其中包括河湖、地貌、植被、地形,這些改變對水文勘測工作提出了更高的要求,因此水文勘測信息化建設勢在必行。雖然面臨這機制不完善、人才缺乏、技術設備不先進等問題,但我國水文勘測事業(yè)依舊不斷的發(fā)展和進步,只要完善對水文勘測信息化制度的建設,注重對人才的培養(yǎng)以及新技術、新設備的引進,基于完善的數據庫建設,就能夠充分將先進的信息技術應用于水文勘測工作中。根據不同的情況制定有針對性的科學化措施,從根本上解決我國水文勘測過程中出現的問題,從而提高水文勘測的工作效率和數據檢測的精度,使水文勘測工作朝向專業(yè)化、科學化、技術化方向發(fā)展,促進水文勘測事業(yè)的進步。
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本專業(yè)主要培養(yǎng)具備能從事各類工程建設的場地評價,巖土體特性分析,特種地基加固處理,地質災害評價與治理等地質工程領域的各項工作的高級工程技術人才。
二、培養(yǎng)要求
畢業(yè)生應獲得以下幾方面的知識和能力:
具有較扎實的自然科學基礎,了解當代科學技術的主要方面和應用前景,熟悉地質工程勘察、設計施工。 掌握工程地質、工程力學、巖土力學的基本理論,地下工程、工程材料、結構分析與設計、地基處理方面的基本知識,掌握有關電工、工程測量與試驗、施工技術與組織等方面的基本知識。具有工程制圖、計算機應用、主要測試和試驗儀器使用的能力;具有綜合應用各種手段(包括外語工具)查詢資料、獲取信息的初步能力。熟悉國家有關工程勘察,建筑工程等方面的政策、規(guī)范和法規(guī)。具有進行工程勘察、設計、試驗、施工、管理和研究的初步能力。
三、主干學科 地質工程
四、主要課程
英語、高等數學、大學物理、普通化學、計算機基礎、材料力學、結構力學、巖土力學、建筑材料、鋼筋混凝土結構、道路勘測與設計、地下結構、施工技術與施工組織、地質工程經濟與企業(yè)管理。
五、主要實踐性教學環(huán)節(jié)(內容、要求)
設計1——鋼筋混凝土課程設計
時間:1周
內容:鋼筋混凝土結構
目的與要求:
通過本課程設計,使學生進一步掌握鋼筋混凝土結構設計的基本原理、方法和步驟。受到鋼筋混凝土結構設計的初步訓練。設計分兩部分進行,一部分為鋼筋混凝土樓蓋設計,一部分為單層廠房結構設計。要求學生完成相應的計算說明書及結構設計圖紙。
設計2——巖土體工程課程設計
時間:1周
內容:巖土體穩(wěn)定性評價、巖土體工程設計
目的與要求:
通過本課程設計,使學生進一步掌握巖土體穩(wěn)定性評價及巖土體工程設計的原理、方法和步驟,受到巖土體工程設計的初步訓練。要求學生在教師的指導下,完成相應的計算說明書和設計圖紙。
設計3——基礎工程設計
時間:1周
內容:根據工程地質勘察報告及有關資料選擇基礎方案,并進行設計、計算、繪出施工圖。
目的與要求:
通過本課程設計,使學生進一步掌握基礎工程設計的原理、方法和步驟。受到基礎工程設計的初步訓練。要求學生在教師的指導下,完成相應的計算說明書和設計圖紙。
測量實習,安排在第5學期,時間1周,內容為工程測量,要求學生在實習結束后,編寫一份實習報告。
認識實習,安排在第4學期,時間3周,內容為地質認識實習。
教學實習,安排在第6學期,時間7周,內容包括工程地質勘察、原位測試、室內資料分析與整理。要求編寫一份實習報告。
畢業(yè)實習及畢業(yè)設計(論文),安排在第8學期,時間12周。
畢業(yè)實習及畢業(yè)設計(論文)是實現本科培養(yǎng)目標的重要階段,是學生學習、研究與實踐成果的全面總結,也是對學生綜合素質與工程實踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗。通過畢業(yè)實習和畢業(yè)設計(論文),使學生達到工程師工作能力的初步訓練。
要求:選題盡可能結合生產實踐,做到一人一題,要求學生在教師的指導下,獨立完成畢業(yè)設計(論文)。
答辯:畢業(yè)設計(論文)完成后,由系統一組織答辯。
六、主要實驗
室內試驗(巖土物理力學性質測試、建筑材料試驗等)、野外現場試驗(巖土物理力學性質現場原位測試、工程監(jiān)測及檢測等)
七、最低畢業(yè)課內總學時:2500學時
最低畢業(yè)總學分:模塊A:176學分+分 模塊B:178學分+7學分
1 GPS—RTK系統的基本組成
GPS—RTK系統主要由基準站和流動站組成,其中基準站由GPS接收機、電臺、調制解調器、基準站手薄、接收機天線盤、基座、電臺天線、三腳架、蓄電池等組成;流動站主要有流動GPS接收機、手薄、手薄托桿、接收機天線盤、背包等組成。在進行GPS—RTK測量時,要保證測量設備能同時接收5顆GPS衛(wèi)星信號,并且能同時接收GPS衛(wèi)星信號和基準站差分信號。
2 GPS—RTK技術的基本原理
采用GPS—RTK技術進行定位時,需要基準站和流動站緊密的進行配合,基準站將測站的已知數據和觀測值利用數據鏈傳送到流動站,流動站接收到基準站的信息后,會在系統中,和采集的GPS觀測數據進行對比處理,然后得出精確的定位結果。整個過程十分快捷,能在幾分鐘甚至幾秒內完成,并且定位精度能達到厘米級。GPS—RTK技術定位的關鍵是數據傳送和數據處理,隨著科技的不斷進步,GPS—RTK技術的數據傳輸和處理將會越來越先進,而GPS—RTK技術的應用也會越來越廣泛。
3 GPS—RTK技術在高壓輸電線路測量中的優(yōu)勢
及不足
3.1 GPS-RTK技術在高壓輸電線路測量中的優(yōu)勢
GPS—RTK技術的測量效率很高,在傳統的輸電線路測量過程中,需要先確定平面位置,然后在進行高程測量,將GPS—RTK技術應用在高壓輸電線路測量中,可以利用GPS—RTK技術的三維坐標信息,不需要進行中平測量,極大的提高了輸電線路的測量效率。RTK技術測量覆蓋面很廣,一般情況下,一個參考站能覆蓋10 km,在整個線路中,只需要設置好首級控制網,就能覆蓋整條線路,在測量放樣過程中,只需要控制好首級點的坐標,就能隨時進行中線放樣,不需要擔心由于一些重要點丟失,對整條線路的測量造成困難。RTK技術的測量精度很高,首級網和中線可以直接進行聯系,不會積累誤差的現象,能有效地提高測量精度。GPS—RTK技術在高壓輸電線路勘測中基本實現了智能化、自動化數據處理,極大的提高了測量作業(yè)的工作效率,降低了測量人員的勞動強度,降低了測量費用。
3.2 GPS—RTK技術在高壓輸電線路測量中的不足
在進行GPS—RTK測量時,測量結果可能受到衛(wèi)星可見度的影響,并且外界干擾也會對測量結果造成一定程度的影響,同時采用GPS—RTK技術進行高壓輸電線路測量時,需要提供合理的電源。由于很多高壓輸電線路會通過山區(qū),而山區(qū)的測量條件比較差,采用GPS—RTK技術勘測時,要根據實際情況,選用合理的觀測時段和觀測點,從而保證獲得良好的觀測效果。
4 GPS—RTK技術在高壓輸電線路測量中的應用
4.1 測繪中小比例尺地形圖
一般情況下,高壓輸電線路的選線設計往往會使用
1?誜5 000的比例尺或1?誜10 000的地形圖上進行,對于這些中小比例尺地形圖,如果使用航測方法進行成圖,需要建立控制網,并進行航空攝影,然后在進行測量、外業(yè)調繪,最后還需要在野外進行信息采集,并在測量站中進行地形圖編輯。這種成圖方法的干擾因素很多,工作步驟也比較繁多,成圖時間比較長,對線路的選線設計有很大的影響。如果采用GPS—RTK技術,只需要在野外采集局部點的數據及相關信息,就能在現場編輯地形圖,這種方法成圖速度快,操作簡單,極大地降低了成圖的難度。一般情況下,當高壓輸電線路小于100 km時,常采用GPS—RTK技術進行地形圖測量。
4.2 定位測量和定線測量
當地形圖測量完成后,工作人員就能在地形圖中將高壓輸電線路的走向繪制出來,并初步確定轉角塔的位置,然后勘測人員會根據塔位坐標進行定位測量和定線測量。為保證控制點能用于統一的坐標系中,在測量高壓輸電線路時,勘測人員會利用過去的控制點求解某一區(qū)域的轉換參數。在測量前對測量區(qū)域進行點校正,基準站校正點坐標的獲取方法有兩種:
①直接利用已知的靜態(tài)數據,將校正點坐標輸入手薄中進行求解。
②將儀器設置基準站上,從手薄中讀取出基準站的校正點坐標,然后將流動站設置控制點上,采集到校正點的坐標。
在測量過程中,勘測人員要將校正參數記錄在手薄中,從而對其他控制點進行校正。
4.2.1 定位測量
勘測人員可以根據塔位坐標,利用GPS—RTK技術的定位功能,將塔位點的坐標輸入手薄中,GPS—RTK系統就會自動將塔位的實際位置顯示出來,在測量過程中,勘測人員可以利用手薄上的收斂值,對放樣點的定位精度進行確定,當點位的精度達到相關要求后,就可以停止觀測,將點位坐標存儲起來。當測量區(qū)域沒有干擾時,儀器鎖定5顆GPS衛(wèi)星后,RTK測量能在5 s內獲得固定解,此時手薄顯示的收斂值能真實的反映定位點;當測量去有一定的干擾時,RTK測量需要幾十秒甚至幾分鐘獲得固定解,此時手薄顯示的收斂值可能存在一定的誤差,這就需要勘測人員認真的采集術數據,并對觀測質量進行認真的審核,從而保證定位點的可靠性。
4.2.2 定線測量
勘測人員可以使用GPS—RTK技術的定線功能,將相鄰兩個轉角塔的坐標輸入手薄中,建立基準線,系統就會顯示一個單位圓和主線,同時還會得出流動站實際位置和主線之間的距離及流動站偏離主線的角度,勘測人員可以根據主線的位置移動流動站,當主線和流動站重合后,就能確定兩個轉角塔之間直線塔的位置。
4.3 斷面圖測量
利用GPS—RTK技術的定線功能,將兩個轉角塔的坐標輸入系統中,根據手薄顯示的結果,找出中線點的位置,然后根據當地的地形特征,每隔一段距離采集一個中線點,然后將采集的信息存儲起來,完成野外數據信息的采集。野外數據信息采集完成后,將采集的信息輸入計算機中, 對這些信息進行整理編輯,就能形成斷面圖。數據輸入計算機的方法有以下三種:
①利用手工輸入法,將原始數據輸入計算機中。
②采用表單輸入法,將原始數據批量輸入計算機中。
③導入法,利用數據連接線,將手薄和計算機連接起來,將原始數據導入計算機中。
在這三種方法中,手工輸入法費時費力,容易出現錯誤,不能用于大的電力工程中;表單輸入法和導入法能對數據[第一論文 網專業(yè)提供畢業(yè)論文寫作和寫作畢業(yè)論文論文的服務,歡迎光臨dylw.neT]進行批量處理,具有比較高的自動化程度,因此,在實際測量中,測量人員要根據實際情況,選擇合理的數據輸入方法,快速、有效地得出斷面圖,從而為高壓輸電線路施工的順利進行提供保障。
5 結 語
GPS—RTK技術具有測量精度高、測量效率高、覆蓋面廣等優(yōu)點,將其應用在高壓輸電線路測量中,能有效地提高測量質量,為高壓輸電線路的施工質量提供保障,因此,在實際測量中,要合理使用GPS—RTK技術,促進電力行業(yè)的快速發(fā)展。
參考文獻:
【關鍵詞】蘇南地區(qū);建筑工地;基坑維護;類型;問題。
1 引言
蘇南地區(qū)位于長江三角洲中心地段的沿海地區(qū),該區(qū)域東依上海市,南靠浙江省,西同安徽省接壤,東北方緊鄰長江、黃海,是蘇中、蘇北的南部要沖,河網密布,水產豐富,是我國重要的魚米之鄉(xiāng)和重要的經濟發(fā)展區(qū)。蘇南地區(qū)作為我國沿海開放地區(qū),經濟發(fā)展和城市建設的速度非??欤S著新技術、新材料、新工藝的廣泛采用,高層建筑如雨后春筍般紛紛涌現,大量的基坑開挖工程對建筑工地基坑的維護提出了新的要求。在基坑維護過程中,如何針對蘇南地區(qū)的地質水文條件采用不同的基坑支護方式,在基坑開挖過程中充分注意基坑開挖對工程施工地周圍建筑的影響,確保基坑維護工作的安全可靠,成為工程建設者們必須認真對待的問題。由于蘇南地區(qū)以砂土為主,水資源豐富造成的水位較高的影響,為基坑維護的安全帶來了不小的隱患,特別是在雨季,加強基坑維護的任務更加艱巨,在注重降低工程成本的基礎上,哪些地方必須設立觀測點,哪些地方不必設立觀測點,在安全生產的基礎上盡量減少基坑的維護量是建設者們經常予以考慮的問題。因此,建筑工地的基坑維護不僅事關建筑工程的成本控制,而且影響到工程施工的進度以及工程施工的安全管理和控制。稍有不慎,就有可能造成不應有的損失,因此,建筑工地基坑維護不僅要充分照顧到基坑本身的穩(wěn)定性,而且又要充分注意基坑工程對周邊環(huán)境的影響,確保安全施工。
2 蘇南地區(qū)地質水文條件對建筑工地基坑維護的影響及基坑支護的類型及采用
2.1 蘇南地區(qū)地質水文條件對建筑工地基坑維護的影響
蘇南地區(qū)中部和東部的地勢極為低平,總體上海拔較低,地下水位較高,太湖平原地勢平坦,在中國第三大淡水湖太湖的四周偶爾分布著如無錫的惠山(328米)等孤丘,區(qū)域內河道縱橫,水網密集,湖泊眾多,土質大多以砂土為主,土層中含量較高的沙土為建筑工地基坑的維護帶來了不小的難度。蘇南地區(qū)具有亞熱帶季風氣候的顯著特征,降雨量豐沛,四季分明春秋短、冬夏長,溫差顯著,梅雨季節(jié),陰雨綿綿是蘇南雨季的主要特征,蘇南雨季的這種特性,為建筑工地基坑維護增加了難度,基坑降水等維護手段采用的頻率較高。
2.2基坑支護的類型及采用的簡單介紹
基坑支護類型的采用要充分照顧到建筑施工地周圍環(huán)境的影響,在施工地域開闊,周圍沒有建筑物,在這種情況下,基坑較為穩(wěn)定,位移控制相對容易,應采用放坡開挖的基坑類型;如果建筑施工工地位于城市市區(qū),周圍建筑物較多,為了便于機械化快速施工,同時增強止水、擋土功能,宜采用深層攪拌水泥土圍護墻的基坑類型,采用這種基坑類型時,要充分注意其相對較大的厚度及其位移;
如果基坑維護有噪音低、振動小的施工要求,宜采用高壓旋噴樁的基坑類型,但這種基坑類型會產生大量的泥漿引起環(huán)境的污染;另外,基坑支護類型還有槽鋼鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻、SMW工法等,這些基坑類型各有優(yōu)點和缺點,使用環(huán)境和條件互不相同,在采用是要區(qū)別不同情況分別應用。
3 蘇南地區(qū)建筑工地基坑維護應注意的幾點問題
3.1 維護形式是否安全可靠
維護形式是否安全可靠是蘇南地區(qū)建筑工地基坑維護應注意的首要問題。安全生產是每一個行業(yè)都必須認真對待的問題,安全一旦出現事故,就會出現毀滅性打擊,建筑工地基坑維護由于涉及整個建筑的安全顯得尤為重要。蘇南地區(qū)的氣候及地質水文條件決定了該地區(qū)地基較柔軟、地下土層含沙較高以及地下水位高的特點,該地區(qū)的土質及地下水特點決定了蘇南地區(qū)的基坑維護必須制定合理、科學的維護方式,以確保安全生產。首先,要澄清工程所在地的地質水文的底子,進行認真的地質勘測,掌握詳盡的、真實的地質水文資料,對采用何種基坑維護類型,在什么地方設立監(jiān)測點,在什么時間、什么地點要增大維護量,在什么情況下能夠減少維護量,降低成本,都要由統籌的考慮,在科學分析和優(yōu)選論證的基礎上,制定出建筑工地基坑維護實施方案,并設置緊急預案進行演練,確保安全。其次,要加大對建筑工地基坑維護的監(jiān)理力度,及時發(fā)現和處理事故隱患確保維護技術人員及工程施工人員嚴格按照基坑維護操作規(guī)程和維護技術方案進行施工。
3.2 是否對蘇南雨季可能出現的問題有充分的準備
是否對蘇南雨季可能出現的問題有充分的準備是蘇南地區(qū)建筑工地基坑維護應注意的第二個問題。連綿不斷的梅雨季節(jié)是對蘇南地區(qū)建筑工地基坑維護的重要考驗,防滲水和基坑降水顯得非常重要。能否通過基坑降水將基坑開挖范圍內的地下水進行及時疏通并加以固結,提高基坑的穩(wěn)定性,增強土體的強度,成為基坑維護措施是否成功的關鍵之所在,如果做不好基坑降水,基坑底部的水壓就會不斷增大,如果出現基坑底部的突涌或者土體隆起,就會對整個建筑工程的穩(wěn)定性帶來重大的不利影響。因此,要針對地下透水性很弱的潛水含水層以及分布較深的承壓含水層的特性有充分地了解,并針對這兩個含水層的分布位置、分布深度、分布層次以及受蒸發(fā)和大氣降水的影響程度,決定蘇南地區(qū)雨季的基坑維護措施的采取。在具體運用基坑降水的過程中,首先要結合蘇南地區(qū)建筑的形式以及結構,基坑開挖的深度和寬度、地下水位的高度以及水源地及大氣降水的具體影響,對基坑所在地域的地質水文特點進行充分的了解并加強觀測和處理手段的科學化,并對照這些條件進行基坑降水方案的科學確定。其次,要擴大對勘測區(qū)域和監(jiān)測區(qū)域的范圍,以防止周邊地區(qū)地下水及大氣降水可能對建筑工程所在地的異常影響。第三,在降水井的設置方面要根據基坑周圍地下水的真實狀況合理分布、科學算定降水井的數量。第四,對施工地域的地下埋設狀況及周邊建筑物進行詳盡的了解、勘測和登記,消除基坑可能變形對城市預埋管線及周邊建筑的影響。第五,在蘇南雨季,針對雨季特點,要綜合采用或者單獨使用集水明排、回灌、降水、截水等方法,確保基坑的適度干燥。
3.3 需要注意的其他問題
在基坑維護中,還要對密切注意周圍建筑物的情況,及時對基坑周圍及基坑本身進行檢測,控制基坑變形,不斷提高基坑維護的自動化水平,采用先進的施工水平等。
【參考文獻】
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關鍵詞:GPS技術;公路測量; RTK;應用; 前景
Abstract: with the development of science and technology, GPS technology into the highway industry. Application of GPS technology in highway surveying highway field survey is a great technological revolution, its application and development prospects. Especially real-time dynamic ( RTK ) location technology in highway survey contains enormous technological potential.
Key words: highway measurement; GPS technology; RTK; application prospect;
中圖分類號:U412.2 文獻標識碼:A
一、GPS測量簡介
qvt航和定位系統,不僅具有良好的抗干擾性和保密性,而且具有全球性、全天候、連續(xù)性、實時性的精密三維導航與定位能力,能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。單點導航定位與相對測地定位是GPS應用的兩個方面,對常規(guī)測量而言相對測地定位是主要的應用方式。
全球定位系統是美國研制并投入使用的衛(wèi)星導航與定位系統。在測量領域,GPS系統已廣泛用于大地測量、工程測量、以及地形測量等各個方面,尤其是實時動態(tài)(RTK)定位技術在公路測量中蘊含著巨大的技術潛力。GPS測地型接收設備是實現測地定位的基本條件,接收機有單頻與雙頻之分,雙頻機能以L2觀測值修正電離層折射影響,最適宜于中、長基線(大于20km)測量,具有快速靜態(tài)測量的功能,可升級為RTK功能;單頻機適宜于小于20km的短基線測量,對于一般工程測量具有良好的性能價格比。RTK系統由GPS接收設備、無線電通訊設備、電子手薄及配套設備組成,整套設備在輕量化、操作簡便性、實時可靠性、厘米級精度等方面的特點,完全可以滿足數據采集和工程放樣的要求。鑒于GPS系統在軌衛(wèi)星數有限,在對空通視受遮擋的條件下,不能保證正常解算,影響定位的精度和可靠性。實踐表明,單頻GPS系統由于多環(huán)境的制約,存在著很大的局限性。隨著俄羅斯的全球導航衛(wèi)星系統(CLONASS)的不斷完善,利用GLONASS來改善GPS性能的雙星座系統(GLONASS+GPS)已由美國Ashtech公司研制成功,這種全天候、全地域、高精度的系統為用戶提供了更為完善的接收設備,雙星座系統的接收設備GPS接收設備的新水平。
二、GPS技術在公路測量中的應用前景
隨著我國國民經濟的快速增長的西部大開發(fā)的實施,我省的高等級公路建設迎來前所末有的發(fā)展機遇,這就對勘測設計提出了更高的要求,隨著公路設計行業(yè)軟件技術和硬件設備的發(fā)展,公路設計已實現CAD化,有些軟件本身還要求提供地面數字化測繪產品的支持;建立勘測、設計、施工、后期管理一體化的數據鏈,減少數據轉抄、輸入等中間環(huán)節(jié),是公路勘測設計“內外業(yè)一體化”的要求,也是影響高等級公路設計技術發(fā)展的“瓶頸”所在。
目前公路勘測中雖已采用電子全站儀等先進儀器設備,但常規(guī)測量方法受橫向通視和作業(yè)條件的限制,作業(yè)強度大,且效率低,大大延長了設計周期。利用GPS測量能克服上述列舉的缺陷,并提高作業(yè)的效率,減輕勞動強度,保證了各級公路測設質量。相對于以往測量來說,GPS測量主要有以下特點:
①定位精度高。一般雙頻GPS接收機基線解精度為5mm+1ppm,而紅外儀標稱精度為5mm+5ppm,GPS測量精度與紅外儀相當,但隨著距離的增長,GPS測量優(yōu)越性愈加突出。
②測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學的難題。GPS這一特點,使得選點更加靈活方便。
③觀測時間短。在小于20km的短基線上,快速相對定位一般只需5min觀測時間即可。
④操作簡便。GPS測量的自動化程度很高,在觀測中測量員的主要任務是安裝并開關儀器、量取儀器高和監(jiān)視儀器的工作狀態(tài),而其他觀測工作如衛(wèi)星的捕獲、跟蹤觀測等均由儀器自動完成。
⑤提供三維坐標。GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時,可精確測定觀測站的大地高程。
三、RTK技術在公路測量中的應用
3.1 實時動態(tài)(RTK)定位技術簡介:是以載波相位觀測值為根據的實時差分GPS(RTK)技術,它是GPS測量技術發(fā)展的一個新突破,在公路工程中有廣闊的應用前景。眾所周知,無論靜態(tài)定位,還是動態(tài)定位等定位模式,由于數據處理滯后,所以無法實時解算出定位結果,而且也無法對觀測數據進行檢核,這就難以保證觀測數據的質量。
3.2 應用
3.2.1 快速靜態(tài)定位模式。要求GPS接收機在每一流動站上,靜止的進行觀測。在觀測過程中,同時接收基準站和衛(wèi)星的同步觀測數據,實時解算整周未知數和用戶站的三維坐標,如果解算結果的變化趨于穩(wěn)定,且其精度已滿足設計要求,便可以結束實時觀測。一般應用在控制測量中,如控制網加密;若采用常規(guī)測量方法(如全站儀測量),受客觀因素影響較大,在自然條件比較惡劣的地區(qū)實施比較困難,而采用RTK快速靜態(tài)測量,可起到事半功倍的效果。單點定位只需要5-10min(隨著技術的不斷發(fā)展,定位時間還會縮短),不及靜態(tài)測量所需時間的五分之一,在公路測量中可以代替全站儀完成導線測量等控制點加密工作。
3.2.2 動態(tài)定位測量前需要在一控制點上靜止觀測數分鐘(有的儀器只需2~10s)進行初始化工作,之后流動站就可以按預定的采樣間隔自動進行觀測,并連同基準站的同步觀測數據,實時確定采樣點的空間位置。目前,其定位精度可以達到厘米級。
動態(tài)定位模式在公路勘測階段有著廣闊的應用前景,可以完成地形圖測繪、中樁測量、橫斷面測量、縱斷面地面線測量等工作。測量2~4S,精度就可以達到1~3cm,且整個測量過程不需通視,有著常規(guī)測量儀器(如全站儀)不可比擬的優(yōu)點。
3.3RTK技術的優(yōu)點:
①實時動態(tài)顯示經可靠性檢驗的厘米級精度的測量成果(包括高程)。②徹底擺脫了由于粗差造成的返工,提高了GPS作業(yè)效率。
③作業(yè)效率高,每個放樣點只需要停留1-2s,流動站小組作業(yè),每小組(3-4人)可完成中線測量5-10km,其精度和效率是常規(guī)測量所無法比擬的。
④在中線放樣的同時完成中樁抄平工作。
⑤應用范圍廣,可以涵蓋公路測量(包括平、縱、橫),施工放樣,監(jiān)理,竣工測量,養(yǎng)護測量,GIS前端數據采集諸多方面。
結束語
GPS在公路勘測中的應用,對高等級公路的勘測手段和作業(yè)方法產生了革命性的變革,極大地提高了勘測精度和勘測效率,特別是實時動態(tài)(RTK)定位技術將在公路勘測、施工和后期養(yǎng)護、管理方面有著廣闊的應用前景。
參考文獻:
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論文摘要:地質工程復雜地質體中的各種地質信息,可以通過野外勘探實測或監(jiān)測儀器記錄獲得,但一般都是散亂數據,工程地質工作者很難對其在工程巖土體中的分布規(guī)律有一個整體和直觀的把握。各種地質信息,包括地表地形、地下水位、地層界面、斷層、節(jié)理、風化帶分布、侵入體及各種地球物理、地球化學、巖土體的物理力學參數或數據的等值面(線)等,都可以看作是三維空間中的函數,利用各種野外實測資料分別建立相應的曲面擬合函數,進而利用計算機建立三維地質模型,達到直觀地表達地質信息在工程巖土體中的分布規(guī)律、提高對于地質規(guī)律的認識、指導地質工程項目的勘測施工及監(jiān)測的目的。
0 引言
現有的地理信息系統(GIS)都主要表達二維的地表地物的圖形和屬性信息,要擴展到真三維包含地下地質結構的地質信息系統還有差距。一個大型地質工程項目從可行性研究階段、初步設計階段到詳細設計階段,乃至到工程運行期的管理與監(jiān)測期,建設周期長,往往積累了大量的地質資料,用三維模型圖形圖像來表達、解釋和管理如此龐大的資料比光靠數據庫和圖表圖紙等傳統手段來得有效的多。建立地質工程復雜地質體的三維模型,處理巖層界面與結構面組合關系,逼真反映地下地質結構全貌,將為地質工程工作者分析研究工程地質現象和發(fā)現掌握巖土體結構規(guī)律提供一種嶄新的研究手段和研究方法。
1 復雜地質體可視化研究與開發(fā)現狀
TITAN三維建模軟件是由北京東方泰坦科技有限公司開發(fā)的TITAN地學綜合信息系統中的一個組件,是基于框架建模的思想研制開發(fā)而成的,利用平行或基本平行的剖面數據建立起三維空間任意復雜形狀物體的真三維實體模型。TITAN三維建模軟件的組成部分有:①剖面數據處理模塊,建立剖面數據,為建立三維實體模型提供由一系列平行的剖面組成的框架數據,數據剖面由多邊形、環(huán)和點元素組成;②對應關系處理模塊,建立剖面之間、多邊形之間、環(huán)之間和點之間的對應關系,為建立三維實體模型提供剖面間的——對應關系,從而建立建模元素之間在三維空間中的聯系;③模型處理模塊,建立實體模型,用剖面數據和剖面間的對應關系建立起三維實體模型,并且可以對模型進行任意切割、計算面積和體積的處理。此軟件只是三維建模與圖形處理的引擎,適用面廣泛。但在面向具體專業(yè)時,需要添加或擴充專業(yè)模塊,比如工程地質專業(yè)模塊等??v觀國內外幾種軟件的研究與開發(fā)現狀,對于地質工程專業(yè)的復雜地質體建模與分析的針對性不強,沒有充分體現地質工程專業(yè)的特殊性,不能夠很好地滿足地質工程生產與研究的實際需要。
2 地質工程復雜地質體三維建模和可視化的關鍵技術問題分析
2.1 離散數據的插值與擬合地質信息的插值和擬合函數要根據實際勘測數據建立,實測數據越豐富精確,得到的地質模型越能夠真實描繪出這些信息的空間分布規(guī)律。對于不同的地質信息,需采用不同的擬合函數。地表地形測量數據(X坐標、Y坐標和地表高程Z)、地下水位埋深測量信息(地下水位測點地表X坐標、Y坐標和水位埋深h)等的曲面圖形生成可歸結為雙自變量離散數據的插值和擬合??臻g曲面插值函數有以下構造方法,如與距離成反比的加權方法(Shepard方法),徑向基函數插值法(Multiquadric方法),平面彈性理論插值法等,它們同樣適用于單個連續(xù)地層界面、地球物理勘探數據、地球化學勘探數據以及巖土體物理力學參數在地質體空間的分布。
2.2 三維數據結構地質工程地質體一般是不規(guī)則形體,在計算機圖形學中曲線和曲面總是分別通過很多微小直線段和微小三角面逼近,來模擬地層巖性界線和巖層曲面,即巖層界面(和地表曲線、地下水位面等地質層面界線)和巖層曲面都分別是許多微小直線段和微小三角面的集合。這就要求必須具備有效的分層的三維數據結構,比如地質工程地質體空間中的點由有三位坐標分量表示,微小直線段由其兩個端點組成,地質層面界線由所有屬于該邊界的微小直線段組成,而巖層曲面由微小三角面組成。有效的三維數據結構能夠確保人機交互和查詢的實現。
2.3 曲面求交地質體中存在大量各種層面,包括地表、地下水位面、地層層面等,當出現地層不整合、地層尖滅和地下水出露于河谷地表等情形時,就自然會遇到曲面間求交的問題;地質體三維模型的上部邊界是地表曲面,通過數學方法擬合出的巖層面或地下水位面不應超出地表曲面,即超出部分不應顯示。同樣的,當顯示多層地層時,下面的每一巖層應以其上一巖層為邊界。因此,為了可視化地層界面必須要解決地層面與地表或其他地層面的求交問題。另一方面,在剖面圖成圖時,地質界線的繪制是通過顯示剖面(平面)與各種地質界面(曲面)求交所得出的交線。因此曲面求交包括地質界面(層面)之間的相交,和地質界面與剖面的相交兩類問題。
2.4 三維拓撲結構分析從地質學角度看,拓撲是地質對象間關系的表格,拓撲表存儲層位間上覆、下伏和交切等的地層學關系及地質空間位置關系。拓撲也可視為允許這些地質關系合理儲存的數據結構。例如,考慮多層地層,上一個巖層的底面和與其相鄰的下一個巖層的頂面是上下巖層這兩個實體的公共部分或共享邊界,它們之間的拓撲關系就是相鄰和同一的關系,在存儲數據時只存儲上一個巖層的底面或其相鄰的下一個巖層的頂面,即相鄰巖層的邊界曲面可以存為一個地層曲面,大大減少數據存儲量。評價地質模型系統的優(yōu)缺點往往決定于描述地質對象所用的拓撲結構。
2.5 可視化技術地質工程復雜地質體可視化是利用計算機技術將工程勘測獲得的數據轉換為形象直觀便于進行交互分析的地下地質結構空間形態(tài)的立體圖和剖面圖形,其基礎是工程數據和測量數據的可視化。利用可視化技術可以從龐大的地質勘測數據中構造出地質工程中對于邊破穩(wěn)定性和地下硐室變形破壞等起關鍵作用的巖層和結構面,并顯示其范圍、走向和相互交切關系,幫助工程地質人員對原始數據做出正確解釋,繼而為工程地質分析具體問題提供決策支持。通過離散地表地形測量數據的插值計算并用不同顏色表達高程的差異達到山巒起伏和河流侵蝕切割山地形成河谷的狀態(tài)的可視化。
3 復雜地質體三維建模與可視化技術的初步開發(fā)與應用
3.1 地質工程復雜地質體三維建模與可視化的研究基于離散采樣數據的插值與擬合的思想,即將離散數據轉化為連續(xù)曲線曲面,地質工程復雜地質體三維建模與可視化的過程是,從勘探數據庫中提取各種地質信息的坐標位置及巖土體的物理力學參數,通過不同的擬合與插值函數得到地質層面(曲面)和地質實體的三維計算機圖形顯示,表達地質信息在研究區(qū)域內的分布規(guī)律。生成地質巖層面和地質實體后,實現從任意角度觀察建立的模型,實現根據指定的剖面走向、傾向和傾角生成垂直剖面。
3.2 初步開發(fā)工程勘測空間數據庫管理。工程勘測空間數據庫在收集整理現場勘測數據后錄入各分項數據表,這些數據表不僅包括地質信息的位置數據,更重要的是提供屬性數據。以地層巖性數據表為例,要求錄入鉆孔編號、巖層起始深度、巖層終止深度、層厚、巖性(地層名稱)、地層代碼(地層年代)、巖層走向、巖層傾向、巖層傾角、接觸關系、地質描述等數據。隨著工程勘測的進展,能夠方便地修改補充和管理勘測數據。
中圖分類號:F426.61
文獻標志碼:A
文章編號:1000-8772-(2015)02-0011-02
我國工業(yè)經濟經歷了從計劃經濟轉型到市場經濟過程,在這個過程中解決了不少問題, 比如市場的分類和建立、物流渠道、調解機制和中介服務等。電力勘測設計行業(yè)在這個時期也經歷了一個從計劃到市場的過渡過程,勘測設計已經從賣方市場轉變到為買方市場。
電力勘測設計市場在大發(fā)展時期很難完全走向市場化,一些設計單位仍然處于等活的狀態(tài), 其中一些部門甚至一直是上級電力公司分配設計工程的情況。但隨著當前設計市場的低迷,這樣的局面已經很難保持了,在供小于求的情況下,許多電力勘測設計行業(yè)加入到設計市場的競爭中來。那么為了保持盈利,電力勘測設計企業(yè)應該怎么做呢?
電力勘測設計企業(yè)在當前的市場經濟條件下,要適應市場,保持盈利,作者認為可以在企業(yè)內外兩方面參考下面兩點措施建議。
一、建立適應當前市場經濟的薪酬分配機制
電力勘測設計企業(yè)要加強內功修煉,除了改變原來傳統的管理方式,完善設計程序,提高工效外,要進行薪酬分配的改革。
隨著行業(yè)改革的不斷深入,勘測設計單位逐漸由原來 的“純”事業(yè)單位轉為“自主經營、自負營虧”的企業(yè)化管理性質的“半”事業(yè)單位??睖y設計單位有一個共同的特點:它們都是知識密集型單位,而且其核心競爭力就是技術人才。但是,目前勘測設計單位面臨著一個普遍的問題就是員工頻繁流失。技術員工流失的原因,主要是受行業(yè)內外部市場環(huán)境的變化,其傳統的薪酬管理模式已經顯示出較大的不適應性。因此,加強薪酬管理是當前勘測設計單位長足發(fā)展所面臨的一個重要課題。
薪酬管理是現代人力資源管理的重要組成部分。在員工心目中,薪酬不僅是勞動所得,它在一定程度上代表著員工的自身價值,代表單位對員工工作的認同。由此看來,勘測設計行業(yè)的發(fā)展需要建立一支素質一流、結構合理、具有競爭力的員工隊伍,而最重要的保障環(huán)節(jié)就是建立起對外具有競爭力、吸引力,對內具有公平性和激勵性的薪酬制度。
1. 薪酬設計的原則
薪酬設計的原則一是戰(zhàn)略原則。設計薪酬時必須從戰(zhàn)略的角度進行分析,必須體現單位中長期發(fā)展戰(zhàn)略的要求。要與國家發(fā)展戰(zhàn)略和交通建設規(guī)劃結合起來。二是公平原則。這是薪酬設計的最主要原則。薪酬設計要透明、公正、公平,讓單位內部員工認可。三是競爭原則。薪酬水平在市場上要有競爭力,力爭不低于全國同行業(yè)、同地區(qū)分配標準,能夠吸引和留住所需人才。尤其在一些關鍵人才的薪酬標準上應當等于或高于市場平均水平和競爭對手水平。四是激勵原則。要根據員工的能力和貢獻大小適當拉開收入差距,以充分調動積極性,激發(fā)核心管理人和技術骨干的工作積極性。五是合法原則。合法是建立在遵守國家相關政策、法律法規(guī)尤其稅法是決不可違反的,必須嚴格遵守。
2. 建立薪酬分層管理
薪酬分層管理設想根據工作內容、工作職責、任職資格等方面的不同要求,將崗位分為:管理、技術、后勤服務三大類。對于設計院領導層宜采用年薪制,由月基薪和年終風險收入組成,其績效考核指標包括單位的年產值、資金回收率、利潤率、中標率、精品項目個數、客戶滿意度等。對專業(yè)技術人員采用績效工資制,由基本工資、項目獎金、年終效益獎和福利等組成,其績效指標除產值指標外,還包括設計質量、技術創(chuàng)新數量、論文的數量和后期服務質量等。對后勤服務人員宜采用崗位工資制,由基本工資、月績效工資、年終效益獎金以及福利等組成,績效指標主要是崗位職責履行情況,包括計劃工作完成率、工作態(tài)度、內部滿意度等方面。無論是何種崗位的人員,都應結合工作要求,使每個員工都能承擔起職務工作責任,重在貫徹公平與效率的基本原則,使通過職務工作顯示出才干與業(yè)績的人員獲得更高報酬。
二、積極拓展海外市場
電力勘測設計單位要走出去,受我國電力行業(yè)結構調整的影響,近年來新開工建設規(guī)模呈逐年下降態(tài)勢,國內電力設計行業(yè)生產能力過剩的局面凸顯,行業(yè)競爭加劇。對此電力勘測設計行業(yè)要將目光投向海外,拓展市場空間,做國際總承包項目,尋找企業(yè)發(fā)展新的增長極。
1. 在境外市場尋求機遇
國內市場競爭加劇,電力行業(yè)建設企業(yè)尋求出路的時候,整個電力行業(yè)要注意到,隨著全球經濟復蘇帶來的潛在發(fā)展空間為企業(yè)提供了難得的發(fā)展機遇。境外市場中,亞洲、非洲等地區(qū)的發(fā)展中國家對基礎設施建設存在剛性需求;東歐、拉美等新興市場的潛力較大。而隨著金融危機的影響,國際承包商普遍調整經營戰(zhàn)略,中國企業(yè)憑借自身優(yōu)勢進行項目合作的機會增大。同時,與國內電力行業(yè)工程總承包開展比較薄弱的情況不同,國外電力工程總承包市場的成熟度較好,工程建設很多采用總承包模式,市場前景廣闊。
2. 合作提升“雙贏”砝碼
勘測設計單位要進一步提高與窗口單位及發(fā)電集團開展戰(zhàn)略合作的質量和水平,加強與窗口公司和高端客戶群的密切合作和交流。比如緊密合作中國機械設備工程股份有限公司、深圳能源集團、哈爾濱電站工程有限責任公司等重點窗口單位舉辦技術合作交流會等活動,在海外電力市場開發(fā)過程中各方應緊密合作,充分利用各自的優(yōu)勢,選定目標市場,進行重點開發(fā),形成強有力的競爭力,以獲得更大的市場份額,實現雙贏。同時,需加強對目標市場的前瞻性研究,對重點技術課題進行重點開發(fā)、共同擁有知識產權,形成核心競爭力。交流與研討,更密切了合作關系。
3. 以客戶為本提供高效服務
為服務好客戶,設計行業(yè)在“走出去”項目成功經驗的基礎上,使用并總結出一套行之有效的生產組織方式。比如:同一個國家項目開發(fā)和執(zhí)行盡量采用同一個生產、經營團隊;經營豐富的老員工和年輕員工在同一個項目上采用雙主設人制度;在外部技術方案評審和重要會議之前,請所有參建過以往該國家項目的設計人和工代一起參與院內評審和討論;注重對項目所在國家各方面情況的總結,包括建筑材料、風土人情等資料;收集國外標準,并采用“走出去、請進來”的方法消化、吸收并用于具體工程,使之轉化為生產力。
在項目實施過程中,注重利用技術手段,為客戶提供高效服務。比如,在項目執(zhí)行過程中,優(yōu)質的工代服務是確保設計意圖正確實施的重要措施,也是控制工程工期和造價的重要環(huán)節(jié)。除了采用常規(guī)的工代現場服務、現場巡查等方式外,還利用信息化手段,采用遠程視頻實現院內和國外現場的及時溝通,指導問題的處理。
4. 發(fā)揮以設計為龍頭的總包優(yōu)勢
通過設計優(yōu)化,降低了工程造價成本。通過運用三維設計手段,精細化設計,消除碰撞、優(yōu)化管道,使采購與供貨一次到位;在滿足合同與強條的基礎上,優(yōu)化設計,節(jié)約了總承包商成本。通過將設計部納入項目部管理,在土建施工圖出版前,設計與項目組矩陣集中;將設計作為采購的全過程技術支持;推行精細化三維設計與項目材料采購管理軟件融合使用等介入,實現設計與采購深度交叉融合。同時通過設計與調試的深度交叉工作,開展項目系統運行說明書的相關工作,適應項目進入調試階段的要求。
現場項目管理方面,可以將設計工代納入項目現場部的統一管理,編制工地服務計劃,將主要專業(yè)主設人派往工地做設計工代參與現場項目管理,及時解決設計方案與施工過程中出現的問題,保證施工符合設計技術要求,同時便于設計人員熟悉施工工藝,促進設計水平的提高。
5. 多途徑有效控制風險
風險是影響海外項目成敗的關鍵因素之一。為了將風險降低到最低,要建立一套比較全面的海外項目風險控制體系。在國外市場調查中,通過各種有效途徑了解、掌握工程建設原材料市場的價格漲跌幅度和趨勢,當地的人工價格水平、在項目報價時規(guī)避風險;重視國外工程項目信息收集、篩選,了解當地金融、法律、工程建設規(guī)范要求和勞工政策;積極與國內一些有國外市場開發(fā)和項目實施經驗的單位溝通,吸取經驗和教訓;咨詢駐外使館商務參贊,了解項目所在國的各種環(huán)境影響因素;在前期項目開展過程中,認真聽取律師的反饋意見;積極與銀行、外貿公司等相關單位聯系,聽取他們的建議;同時,還認真聽取院內設計部門涉外項目經驗人員的意見,做到充分利用各方資源,降低項目風險。
三、結語
電力勘測設計市場是不斷變化的,所以電力勘測設計企業(yè)要與時俱進,不能拘泥于傳統的設計模式,要不斷調整經營思路,做出最適合當前市場形勢的改革,才是當前市場經濟條件下電力勘測設計企業(yè)的經營之道。
參考文獻:
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關鍵詞:地質測繪,現代技術 ,工程
Abstract: with the development of modern science and technology, raise the level of science and technology. For engineering design in before, engaged in engineering geological workers to a detailed understanding of construction engineering geological conditions of the space distribution, and in accordance with certain proportion to the facts they reflect the size to the terrain of the chart, as engineering geology budget and the execution of the foundation provides design department use. Therefore, the need for engineering geology of the draw, and prepare the accurate geology map. Engineering geological surveying and mapping engineering exploration work is very important work a survey, it is also to project implementation preparation work.
Keywords: geological surveying and mapping, modern technology, engineering
中圖分類號:P2 文獻標識碼:A 文章編號
1引言
地質的測繪主要是運用地質相關的理論對工程項目的建設及地質進行精密的觀測和分析,了解對于建筑區(qū)各個工程地質的內在條件和它們之間的密切關系,然后按照測繪比和論文的尺寸把它們更好地繪制在圖紙上,并且通過勘測和試驗等編制成工程地質圖,作為工程勘測的首要的資料,供給對于項目各個部門的參考。對于長期的地質測繪它依靠于經緯儀、平板儀、水準儀這三種較為局限的應用,在未來的發(fā)展中,逐漸的采用了相對來說較為先進的技術設備和設計的理念?,F代的地質繪圖技術主要依賴于衛(wèi)星導航定位系統、遙感勘測技術和地理信息系統技術。
2工程地質測繪
作為巖石工程勘測的首要工作的工程地質測繪,它是在各項勘察工作中最為提前的一項測繪工作。對于一般的勘察,是在最初階段勘察和可行性研究時開始這項工作。但是在作周密勘察的階段是為了補充研究某些特定的地質問題和關于工程地質建設方面的特殊問題,也會采取周密的工程地質的測繪。工程地質測繪的優(yōu)點在于應用設備簡單,消耗資金較少,工作范圍和時間較短 ,所以測繪工作盡量更多的獲取地質信息用來對巖石工程勘測,獲得大量有關巖石工程的資料,充分認識建筑施工工地現場的地面地質的情況,估測和分析地下地質現狀 ,為實行測試、勘測其他勘測工作提供準確的依據。較為周密細致的地質測繪還可以起到節(jié)省工程資金時間和其他勘測的步驟,提高勘察的工作效率。為了更好地進行工程測繪,我們還需要對場地的選取或建筑地段工程的條件以及空間分布的內在的聯系做更為深入的研究。為編制專門的地質圖形提供有力的資料。除此之外我們還要對某一特定的因素如地形、地質面貌進行研究,了解他們的分布狀況,成因和發(fā)展規(guī)律??傮w來說,工程地質測繪,都是為了更好地為工程設計和施工的服務提供高效的研究目的。
3 工程地質測繪的問題研究
3.1巖石的研究
在地質測繪中,要仔細查明各種性質不同的巖石在地表層面上的分布特性巖石變化的規(guī)律。把各種巖石的構造、形成變化和生存的周期與當地的地殼發(fā)展緊密的聯系在一起。還應該根據對野外觀察研究判斷巖石與建筑物之間的存在性能。直接的觀察各種巖石生長于怎樣的地形,其完整和保存的情況,還可以驚醒簡單的試驗,做出相關的判斷,掌握關于這些方面的基本規(guī)律。
3.2 地質構造的研究
地質的構造是研究整個區(qū)域穩(wěn)定性的首要因素,尤其是現代構造活動的進行和活斷層的形成,同時,地質的構造還限定了各種不同特性的巖體的位置,掩體的完整性和選定建筑區(qū)域內掩體的穩(wěn)定性。作為一項地質測繪重要的因素,研究構造還必須以具體的地質力學原理對其進行地質歷史的分析和總結,這樣才能進一步的認識結構面的組合規(guī)律,同時還要對其構造驚醒詳細的統計,以便于巖體定量的模式化。
3.3地貌的研究
對于地貌是巖性、構造和近期外動力地質作用的結果,因此研究地貌可能判斷表層沉積的成因和構成,根據各種地貌形態(tài)之間的差異等關系,可以確定地貌形成的順序,這些可以了解各種動力地質功能的發(fā)展成因。對地質構造地貌,主要研究在外力的作用情況下,各種地質構造的具體的活動表現,以及不同巖石組成在不同的地層在地貌上的表現。
3.4水文和自然地質的研究
水文地質的研究主要從巖性的特點以及地下水的性質、水量、水質等方面入手,查明各個水系含水層的特點。這項研究與自然風土現象和構建工程有著密不可分的聯系。自然地質的探索主要敘述建筑區(qū)域是否可能受到現代自然地質的危害,研究自然地質也是有助于預測工程地質的作用。值得注意的是,自然地質現象與水文地質條件的密不可分的關系,以便于查明產生原因和促進發(fā)展的條件。
4 現代測繪技術的應用
全球定位系統(GPS)技術可以準確、快速地獲得準確的三位立體的空間做標。通過獲取地面的攝影顯示一系列高精度分辨率的數字三位的圖像來表達地面信息。地理信息系統作為整個空間數據及信息的存儲、應用和看見的平臺應該是現代高科技技術的相結合。對于現代的地質測繪技術,主要應用遠程距離的通訊設備手段和測繪系統的實時動態(tài)應用遙感技術的有效地結合, 就可以解決檢測、定位和勘測等問題,使地質的測繪工作從原有的靜態(tài)過渡到靜態(tài),擴大測繪的工作范圍和時間,可以快速的獲取空間精確地信息系統資料。地質圖是顯示地殼表層巖石的分布、地質結構分布、地層年代、地質應用范圍等地質現象的地圖,作為地質行業(yè)工作極為重要的圖件。地質圖首先將地殼表面的所有地質現象作為點、線、面、注明不同的符號等,然后把普通地質地圖作為原圖,通過正射投影將這些地理空間真實投影到地理底圖上,以完成地質現象的透明化表達的效果來更具體化的描述地質表面準確信息。三維表面建模技術利用透視學的原理表達地表的變化,這種透視立體的圖形更好的反映了地形的立體三位狀態(tài),可根據不同的需求,對同一個地形作進行各種不同的立體形態(tài)的分析和審查。地質現象的三維效果能更好的表達出地質現象的變化情況,便于工作者分析地質空間分布效果規(guī)律,根據不同視角審視地質空間的分布。
5地質測繪的作用和發(fā)展
在現實的生活中,人們通過地形圖的使用,更快、更準確的掌握了人們生活的信息。然而測繪資料也是繪制地質地形圖的基礎步驟,因為要想構建高質量的地質勘測圖形,關鍵在于依靠準確的、詳細的繪制的資料,使空間的信息及時獲得處理和更新。作為現在地質測繪技術,大地控制測量成果的平差計算,以往用對數表人工計算,進度慢、差錯多,現在也普遍涉及到計算機軟件進行處理,像GPS后處理軟件、控制精靈,遙感技術等等,又提高效率也減少誤差出現,所以在短時間內就得到了很大的應用范圍。地形測量是長期以來的測圖方法,以大平板儀測圖,至今在大比例尺地形測圖中仍然是主要手段之一。但是占主導地位的已經是全野外數字化測量了,采用全站儀、RTK一天的工作量已是大平板儀所不能比擬的。
6結語
我們正處在社會經濟、科學快速發(fā)展的新時代,科學技術的發(fā)展整體方向很大影響著地質測繪的發(fā)展趨向,這種趨向體現在理論的概括性擴大,測繪技術的綜合程度提升。應用的儀器和技術也是在不斷地得到改進而計算機業(yè)同時在發(fā)展,面對這樣的發(fā)展形勢,測繪必將會適應時代的發(fā)展道路,并且全力的建造現代的測繪技術,只有不斷的加強對新技術的學習和總結,才能適應時代的發(fā)展。在工程地質測繪中應該深入研究地址的條件,調查地質現象,并且進行地質測繪研討活動,預測它與地質環(huán)境的作用。通過地質測繪可以對地質的情況更好地了解,并且掌握地質各個分布的規(guī)律,這為驚醒各項工作奠定了基礎,使工作更好地做到效率提高。
參考文獻:
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“我是有著50年黨齡的老黨員,我只想在有生之年多做點有用的事情。我唯一的遺憾,就是沒能寫一本《高速水流力學》!”
這是昆明醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院一間特殊的病房,房間里堆滿了書籍、論文,床頭有一塊橫板,隨時可以成為移動的書桌。比起其它病房,這里更像一間書房。這里,住著一位特殊的癌癥病人,身上輸著液、插著引流管,劇烈的疼痛時時襲來,他卻伏在病床案頭上奮筆疾書。
這位74歲的古稀老人,是中國水電十四局教授級高級工程師劉元岐。作為中國水電十四局教授級高級工程師、云南省電建工程設計研究所總工程師,他5次獲得國家、云南省科技進步獎,被評為“云南省有突出貢獻的專業(yè)技術人員”。
劉元岐是山東濟寧人,從小家境貧寒的他,讀書格外用功。1954年,從山東大學工學院畢業(yè)后,劉元岐來到當時我國唯一的水電勘測設計部門———北京水電總局設計處工作。1958年6月,劉元岐受國家派遣,赴蘇聯水電科學研究院及加里寧工業(yè)學院學習。留蘇期間,他每晚都學習到深夜,他說:“赴蘇聯學習的機會,是國家在物資匱乏的情況下,用無數優(yōu)質的農副產品換來的,我們怎能不拼命學習、拼命工作?”
1962年,劉元岐學成回國,咬破手,用鮮血寫下奔赴邊疆建功立業(yè)的決心書。這年7月,劉元岐來到云南,先后到昆明水電勘測設計院和中國水電十四局工作。在云南的40年,是劉元岐不遺余力奉獻的40年。40個春秋,劉元岐的足跡踏遍了云南的山山水水,為以禮河電站、六郎洞電站、西洱河電站、魯布革電站等水電建設重大工程項目的規(guī)劃設計及實驗研究工作嘔心瀝血……
遇到科研中有爭議的問題,劉元岐從不盲從權威,總是勇于實踐,成了云南水利工程學界出了名的“倔老頭”。劉元岐說:“做人要誠實,我就不贊成有的專家原來一個意見,一聽領導的意見馬上轉了,我就要研究你轉得對不對,轉的對我支持你,你轉的不對,該提意見我還提?!?/p>
1964年,我國第一座高水頭、跨流域開發(fā)建設的梯級電站———以禮河三級電站鋪設1820多米鋼管后出現技術難題,由國內外權威專家組成的專家組出現意見分歧。一部分專家主張將管道炸掉重修,當時在業(yè)內尚屬“初生牛犢”的劉元岐,力主進行現場實驗、反對盲目炸掉。通過艱苦而危險的管道實驗,證明進行局部補救的管道完全能使用,為電站工程節(jié)約了大量資金和寶貴時間。
2002年,劉元岐患上慢性腎功能衰竭、尿毒癥,醫(yī)院三次下達病危通知書,劉元岐開始了與病魔和時間的賽跑。當時,云南能源產業(yè)正面臨“向何處去”等一系列重大戰(zhàn)略選擇問題,劉元岐與多年至交、現任云南省社會科學院南亞研究所所長王崇理合作撰寫了《新世紀的云南能源》。2004年,病魔再次襲擊了這位老人,他又被確診為右側腮腺導管癌再次入院治療。今年3月,發(fā)生腫瘤骨轉移,8月病情再次惡化……
“一定要在走之前,把我這輩子工作的一些東西整理出來,爭取能對后人有點用?!眲⒃呱狭艘欢胃鼮槠D難的旅程,開始了18萬字的《云南能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究》的寫作。
前不久,傾注著劉老畢生心血的《云南能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究》出版了,撫摸著這本湛藍色封面的著作,劉元岐止不住老淚縱橫。
論文關鍵詞:機載LIDAR,公路斷面,測量,精度分析,公路勘測
機載 LIDAR 是一種集激光掃描、全球定位系統(GPS)、慣性導航系統(IMU)于一體的空間測量系統(如圖 1 所示),三者結合在一起,使擊中目標的光速的足跡位置和方向達到高度的準確性。因此它測量的地理模型比傳統的攝影測量方法得到的更加詳細和準確。
機載激光掃描系統由空中測量平臺、激光系統、姿態(tài)測量和導航系統、數碼相機、計算機及軟件等組成??罩袦y量平臺是航空激光掃描測量系統進行作業(yè)的空間載體和操作平臺,主要為直升飛機或其它飛機,用來裝載航空激光掃描測量系統所需要的各種儀器儀表和操作人員。
GPS 接收機、IMU 慣性制導儀、導航計算機構成了姿態(tài)測量和導航系統。GPS接收機采用差分定位技術確定平臺的坐標。IMU 慣性制導儀測量航飛平臺的姿態(tài),用于對發(fā)射激光束角度的校正以及地面圖像的糾正。在沒有植被的區(qū)域,比方說道路旱地等,激光點完全保留下來,地面激光點平均間距為 1.2 米-1.6 米;在植被覆蓋一般的地區(qū),比方說桉樹林等,由于植被阻擋,有一部分激光點無法照射到地面上,地面激光點平均間距為 2 米-5 米;在植被非常茂密的地區(qū),比方說成片的甘蔗地,激光點穿透到地面比較困難,但只要有縫隙,激光點就可以穿透到地面上,地面激光點平均間距為 3 米-8 米,激光點間距最大不大于 20 米。激光點分類完以后,對所有的地面激光高程點進行不規(guī)則三角網建模,生成數字地面模型,按規(guī)則格網存儲,格網大小為 0.5 米。縱橫斷面測量在數字地面模型上采用計算機自動生成,根據給出的中樁坐標,在數字地面模型上求出其高程值,然后再在垂直中線方向上自動尋找特征點,并將特征相對與中樁的距離和高差保存起來,橫斷面計算步長一般取 0.5 米。高程值采用雙線性內差求得。
2 野外實測縱橫斷面方法
中樁放樣采用 GPS RTK 進行,其高程采用 GPS RTK 高程,放樣點一般是在坡度變化比較大的地方或道路邊上等一些特征比較明顯的地方。部分中樁高程采用中平方式聯測了附近的水準點。橫斷面測量采用全站儀直接架設到中樁上,用下一個中樁定向進行測量,直接測量特征點到中樁的距離和高差。由于實際植被比較茂盛,通視條件比較差。
3 單個激光高程點精度分析
為保證激光高程點檢查的準確性,實際檢查地點選擇在硬化的水泥路面上,先將激光點按實際坐標放樣,再用五等水準觀測方法與已知水準點進行聯測。本次檢查地點選在深汕西高速公路I47 和 I72 附近,實際檢查激光點 74 個,絕對中誤差0.057米,相對中誤差0.034米。激光高程點存在系統誤差,絕大多數激光點的高程都比實測的高程要小幾厘米,從檢查結果來看,激光點絕對高程中誤差為 0.057 米,小學英語教學論文范文但對激光點高程進行加常數改正后,其相對高差中誤差為 0.034 米。根據檢測樣本數據,激光高程點數據在硬化水泥路面上的高程基本上可以滿足公路改造的要求。
4 縱斷面精度檢查
縱斷面精度檢查主要檢查實際放樣的中樁高程與室內根據地模求出來的高程值之差。其中上中平的中樁個數為 25 個,高程中誤差0.098米,高差為正點個數6個,高差為負點個數為19個;采用 GPS RTK 高程檢查的中樁個數為 506 個,高差為正點個數為136個,高差為負點個數為370個,高程中誤差為0.202。
實測上中平的中樁主要分布在路的兩邊,旁邊沒有明顯植被遮擋,檢查點高程中誤差為 0.098mm。這說明在在沒有植被遮擋的情況下,地面模型的高程精度可以達到 0.098mm,這種地方主要是指硬化的路面,空曠的平地以及沒有植被的旱地等。采用 GPS RTK 高程進行的檢查的中樁沿著路線均勻分布,按初測要求,一般在縱坡變化的地方以及地物分類處,包括坎上、坎下、樹林中,水溝中、道路兩邊以及小路中間等,基本上包括了可以反映數字地面模型不同地方精度的所有特征點。實際檢查特征點 506 個,高程中誤差為 0.202mm。這說明地面模型的整體精度為 0.202mm。根據地模計算出來的縱斷面高程中誤差也應該為 0.202mm。高差為正的點和為負的點個數相差比較大,為負的點個數占總數的 73.2%。這說明地面模型有一定的系統誤差,這主要是跟飛行過程中的定位精度和激光點是否直接測到地面上或者是地面上的矮小植被上有關。
5 橫斷面精度檢查
橫斷面檢查主要選在一些有代表性的地方進行橫斷面實測,再與室內根據數字地面模型生成的橫斷面進行精度比較。檢查范圍主要選在道路旁邊、植被比較茂盛的桉樹林中、甘蔗地里面、稻田、水溝旁邊以及地形比較復雜的地方。橫斷面檢查由于室內根據數字地面模型計算出來,按 0.5 米一個點進行采集,橫斷面寬度為 45 米左右。因此,對于特征點的距離精度比較不是很明顯,因此,實際檢查時比較實測特征點跟室內橫斷面線同樣距離的地方的高程之差。本次共實測橫斷面 38 條,檢查特征點個數 395 個,橫斷面高程檢查精度為 0.226mm,高差為負的點數為 292 個,占總點數的 73.9%,這與縱斷面檢查數據基本一致。
6 結果分析
從縱橫斷面檢查精度來看,縱斷面檢查精度為 0.202mm,橫斷面檢查精度為0.226mm??v橫斷面檢查精度基本一致,這說明本次精度檢查完全符合實際情況,檢查數據可靠。由于縱橫斷面的精度實際都是反映數字地面模型的精度,通過不同的方式進行檢查,得出同樣的精度指標,這說明湛江-徐聞段高速公路數字地面模型的精度為 0.2 米左右,通過數字地面模型計算出來的縱橫斷面精度也應該為0.2 米左右。
根據《公路勘測規(guī)范》,對于高速公路定測,其橫斷面高程檢查限差符合以下規(guī)定:
m = ±( h/100+L/200+0.1) (1)
實際檢查時,橫斷面平均寬度為 45 米左右,高差平均為 1.5 米左右,則根據(1)式,其限差為 0.34 米。而根據數字地面模型計算出來的橫斷面精度為 0.226米,遠低于限差要求,因此,根據數字地面模型計算出來的橫斷面精度符合公路定測的要求。對于縱斷面。根據公路定測實際情況,必須進行實際放樣,其高程通過實際測量求得,室內求出來的高程可以對實測進行檢查;對于橫斷面,則可以通過室內求得,其中樁高程采用實際放樣高程,對于一些特殊地方,比方說比較寬的水溝,可以通過實測水底的高程,對室內橫斷面進行誤差改正。
7小結
本文主要敘述了機載激光掃描測量系統在公路斷面測量中的應用過程,通過數據,對縱橫斷面檢查精度進行了分析,說明機載激光掃描測量系統可以應用于公路勘測,其精度完全符合使用需要。
參考文獻