時間:2023-01-07 12:21:23
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篇礦山測量論文,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。
【關鍵詞】金屬礦山;陀螺全站儀;地面三維激光掃描;測繪新技術
礦山測量服務于礦山勘探、設計、開發和生產運營的各個階段,必須將先進的現代技術同礦山測量的實際工作、具體特點相結合,拓寬礦山測量的生存空間和業務范圍,促進礦山測量的改進和發展,適應礦山體制改革的需要。目前陀螺全站儀、地面三維激光掃描儀等新技術、新儀器已經在地下開采礦山測量中得到了廣泛的應用,探討其工作原理、作業流程有利于優化作業程序,提高工作效率。以某金屬礦山為例,分析了陀螺全站儀定向的精度及地面三維激光掃描儀的作業流程及應用范圍。
1 陀螺全站儀在礦山測量中的應用
1.1 陀螺全站儀工作原理
陀螺全站儀是將陀螺儀和全站儀結合在一起的儀器,采用陀螺尋北本體與全站儀共同配合來測定任意測線的陀螺方位角。陀螺儀相對于慣性空間有定軸性的特性,而地球相對于慣性空間有自轉效應,因此在地球表面某一緯度φ處的陀螺儀就可以測量出相對于慣性空間的自轉角速度ω,然后將地球的自轉角速度分解為水平分量和垂直分量,其中水平分量ωn=ωcosϕ沿地球經線指向真北;可見,通過慣性技術測量敏感地球自轉角速度的水平分量便可以獲得地球的北向信息,這就是尋北儀工作的基本原理。
1.2 陀螺全站儀測量方法及限差
1.2.1 陀螺全站儀測量方法
陀螺全站儀定向采用中天法進行觀測,定向程序為:
(1)先在地面任意點上測定儀器當地的比例常數C值。觀測6個測回,計算出3個C值,取平均值作為當地本儀器C值,在一定時期內,50km范圍內可以使用同一C值;
(2)在地面已知邊上觀測3個測回,計算儀器常數;
(3)在井下待定邊上用2測回測量陀螺方位角;
(4)返回地面后,在原已知邊上采用3測回測量陀螺方位角,再求得三個儀器常數。
根據以上測量成果來檢驗儀器的穩定性和測量的精度,確保陀螺定向成果的可靠性和精度。
1.2.2 陀螺全站儀觀測限差要求
為了保證觀測精度,測量時需要嚴格執行以下各項限差:
(1)陀螺全站儀的C值測量互差不大于0.06;
(2)儀器的懸掛帶零位不能超過±0.5格,測量前后零位值的互差不得超過0.2格;井上下零位差超過0.3格時,應加入零位改正;
(3)相鄰擺動時間的互差不得大于0.4秒,間隔擺動時間的互差不得大于0.6秒;實踐總結可以保證相鄰擺動時間的互差不大于0.3秒,間隔擺動時間的互差不大于0.4秒;
(4)兩個鏡位觀測測線測前方向值、測后方向值。測前測后方向值的互差不得超過10";
(5)測回間方向值互差不大于40"。
1.3觀測精度
根據測量得到的數據,計算儀器常數一次測定中誤差、儀器常數平均值中誤差、井下陀螺方位角一次測定中誤差、井下測定陀螺方位角平均值中誤差,根據儀器常數平均值中誤差 、井下測定陀螺方位角平均值中誤差 ,得到螺定向邊最終定向中誤差為:
可以看出,在本次礦山測量方位定向中,陀螺全站儀穩定可靠,精度較高,可節省大量的勞力和時間,提高了測量的精度和工作效率。
2 地面三維激光掃描儀在礦山測量中的應用
2.1 地面三維激光掃描工作原理
地面三維激光掃描系統由三維激光掃描儀、數碼相機、掃描儀旋轉平臺、軟件控制平臺,數據處理平臺及電源和其它附件設備共同構成,是一種集成了多種高新技術的新型空間信息數據獲取手段。地面三維激光掃描技術的工作原理,即由三維激光掃描儀內部的一個發射體發射激光脈沖,再通過兩塊反光鏡有序快速旋轉,把由發射體發射的窄束激光脈沖按一定次序掃過目標區域。通過測量每束激光從發射到物體表面反射回儀器的時間計算相關距離,并且編碼器還會測量脈沖的相關角度,最終得到目標的真實三維坐標。軟件處理后,便會輸出實體建模。運用地面三維激光掃描技術,從事各類復雜、大型、不規則、非標準的實景或實體三維數據的采集,快速重構目標的三維模型。
2.2 地面三維激光掃描工作流程
(1)實地踏勘實際情況,制定合理的施測方案。合理布設掃描測站,劃分地面三維激光掃描作業面,保證整體埽,掃描無缺失,避免數據過度冗余,提高掃描效率。
(2)按照制定的施測方案計劃進行數據采集工作。根據精度要求設置掃描分辨率,對于規則區域,采用較低的分辨率,不規則區域采用高分辨率掃描。掃描完成后在現場初步分析數據質量是否符合設計要求,保證地面三維激光掃描采集的數據既不缺失,又不過度冗余。地面三維激光掃描的過程中避免人員走動,以減少異常點的出現。
(3)對采集好的點云數據進行數據預處理,包括:點云的拼接、去噪以及統一坐標系統等工作;并進行數據處理,得到觀測數據及三維模型等成果。
2.3 地面三維激光掃描在礦山測量中的應用方向
(1)礦區地形圖測繪:地面三維激光掃描儀可以實現遠距離非接觸性測量,對于人員難以企及和十分危險的地段進行測量具有明顯優勢,可以根據測量得到的點云數據,繪制大比例尺地形圖,可以滿足1:500比例尺地形圖的精度要求。
(2)三維模型構建:根據地面三維激光掃描得到的點云數據,可以提取特征點,利用專業軟件構建三維立體模型,使得地形地物的表達更加直觀形象。
(3)巷道變形監測:可以根據不同時期的地面三維激光掃描獲得的點云數據進行處理,并通過數據分析,進行巷道的變形監測。
3 結論
在金屬礦山巷道定向測量中,使用陀螺全站儀僅需測量幾小時,精度可以達到±6.2″,遠遠高于單井定向和兩井定向,投點和井下基本控制導線起始方位角傳遞任務是單獨完成的,排除了投點誤差對起始邊坐標方位角傳遞的影響,因而,提高了定向的精度;地面三維激光掃描可以具有遠距離無接觸測量的特點,可以用于礦區地形圖繪制、三維模型構建、巷道變形監測中,節省大量人力物力,并得到海量的點云數據,提供直觀的三維成果。可以看出,陀螺全站儀、地面三維激光掃描儀等新技術、新方法的出現,極大的促進了礦山測量的發展。
參考文獻
[1]靳朝陽,王潤平,胡光,等.陀螺全站儀在井下導線測量中的應用[J].礦山測量,2010(6).
[2]馬立廣.地面三維激光掃描測量技術研究[D].武漢:武漢大學碩士學位論文,2005.
1.1課程現狀
目前,中國礦業大學采礦工程專業教材采用高井祥老師編寫的《測量學》,課程主要分為理論課和實驗課兩大部分,其中課堂授課為24課時,實驗課8課時,內容設置如表1所示。實驗課程主要開設水準測量、角度測量及全站儀認識與使用及地形圖認讀等內容。
1.2課程存在的問題
分析課程現狀,目前中國礦業大學采礦工程專業測量學課程的設置存在如下幾個問題:
(1)課程內容較多,而學時較少
從測量基礎理論知識到礦山測量的應用,課程幾乎涵蓋了大部分測量學科的相關知識,但只有24課時的課堂教學明顯無法面面俱到,不得不對部分內容進行縮減,課程內容的連續性不易保證,影響了教學效果。
(2)基礎理論多,而專業應用內容少
測量學的基礎理論知識占到總課堂學時的91.7%,而與采礦工程專業相關的礦山測量知識較少,只講解基本概念,無法讓學生對井上下測量工作有深刻的認識。此外,還有礦圖、開采沉陷變形及控制等內容沒有包含在內。
(3)實踐內容不足
實踐是測量學這門課程的必備環節,能夠加深同學對課程相關理論知識的認知,便于在生產中綜合運用。為此,中國礦業大學專門建立了實驗室開放系統,全校同學可以根據自己的情況進行預約實驗。但是現有的8課時實驗內容全部集中在測量基礎知識的學習上,未涉及將來工作中可能用到的礦山測量知識,導致學生學習和生產應用的脫節。
(4)測繪新技術和理論講述較少
近年來,測繪技術的變化日新月異,GPS、攝影測量、遙感等技術在各行業的應用越來越廣。煤礦企業大多都配備有先進的測量儀器,如GPS、全站儀、自動安平水準儀、陀螺儀等。因此,在講課過程中需要對測繪新技術、理論及儀器設備進行講解,使學生能夠把握測量知識的應用方向,而目前課程對此方面的講述明顯不足。
2理論教學內容的改革
2.1課程內容改革
(1)精簡或刪除部分基礎測量理論及技術。
對于距離、高程和角度測量等內容,應精簡鋼尺量距、視距測量、經緯儀測角等占的比例;對小地區控制測量部分,應精簡三角網和小三角測量及交會法定向的內容;對地形測圖等內容,應刪除平板儀測圖、經緯儀聯合小平板儀測圖,精簡經緯儀測圖。
(2)增加測繪新技術、新理論的比例。
增加自動安平水準儀、數字水準儀、全站儀的相關內容和應用;在控制測量部分增加GPS、RTK的等原理的講述;在地形圖測圖部分增加航空、低空攝影測量及遙感成圖的相關內容。
(3)加強礦山測量部分的應用教學。
加強井下控制測量、巷道施工測量的內容;增加礦圖的認識及開采沉陷變形監測;拓展新型沉陷變形監測技術,如合成孔徑雷達干涉測量技術(InSAR)、激光三維掃描等新技術的介紹。
2.2教學方法、手段改革
多媒體是目前高校普遍采用的一種教學手段。與傳統的黑板教學相比,多媒體教學圖文并茂,便于演示,可以提高課堂教學效率和效果,但也存在內容多,信息量大的缺點,致使學生思路跟不上,容易走神。因此,有必要將多媒體和板書進行有機結合,以達到最佳的教學效果。例如在講解經緯儀整平對中時,可以在多媒體中增加動畫效果,模擬圓水準氣泡、管水準氣泡的移動同三腳架、腳螺旋移動的關系,使學生有直觀的認識。在講解方位角、導線坐標等公式的推算時,先采用板書推導,使學生的思路能夠循序漸進,促進學生思考問題,推導完成之后,可以采用多媒體再播放一遍推導過程,鞏固重點和難點內容。中國礦業大學在2012年新的教學大綱中要求課堂教學中應有一定的研討學時,采礦專業測量學課程設置4課時。這把傳統上以“教”為主的教學模式轉變為以學生“學”為主的教學模式,在課堂上采用“啟發式”、“問題式”、“討論式”、“探究式”等互動教學方法,可以激發學生的學習興趣和積極性,加深學生對知識的理解,培養學生學以致用的能力。實施過程中可以采用分組討論、辯論及學生講課等形式。案例教學是一種非常重要的教學手段。學生通過案例分析可以更加深入的同應用相結合,有助于鞏固課堂理論知識,培養學生分析問題和解決問題的能力。例如:在講述大比例尺地形圖測繪時,將校園作為實例,對平面控制測量和高程控制測量,甚至是GPS控制測量進行講述和分析,然后再以學院樓、道路、花池等為例介紹大比例尺成圖的過程和方法。由于同學對校園環境非常熟悉,更容易掌握相關的知識點和工程應用。
2.3考試與考核改革
課程考核是對學生掌握知識、技能、理論應用的一次檢測,也是評定學生能否獲取課程學分的一個重要依據。多數高校都將期末考試的70%~80%作為最終的課程考試成績。這種一次考試定成績的考核方式容易使學生出現考前突擊、死記硬背、一知半解等情況,難以達到課程教學目的。因此,課程考試考核應采用多元化的方式,在課程教學中可以增加小測驗、研討、期中考試、課程論文等過程考核,完善現有的考試考核方式。此外,計算機技術也可以作為考核的一項重要手段,例如在完成導線計算的講述后,可以讓同學采用程序開發的方式實現導線的內業計算。這既可以讓學生深入掌握導線計算的方法和流程,也可以鍛煉學生的程序開發和應用能力。
3實踐內容的改革
實踐是培養工科專業學生動手操作、理論應用、團隊協作意識等綜合能力的必備環節。隨著測繪儀器、理論及計算機技術的飛速發展,原有的一些測繪實踐內容已無法滿足社會需求,因此需要在有限的課時內對相關知識進行取舍優化,以達到實踐教學的目的。
3.1實驗教學改革
目前,中國礦業大學采礦工程專業只有8課時實驗課,主要開設水準測量、角度測量及全站儀認識與使用及地形圖認讀等內容。實驗課中課時安排不夠合理,也未涉及礦山測量知識。此外,水準測量和角度測量所采用的儀器仍然為DS3水準儀和DJ6經緯儀,儀器過于陳舊,因此有必要對實驗內容進行改革。將原有的水準測量實驗仍設置為2課時,但需講述DS3水準儀和自動安平水準儀的使用;原有角度測量減少為2課時,儀器改為全站儀測角和使用;去除全站儀認識與使用及地形圖認讀的實驗內容,改為數字化測圖(2課時);增加礦山測量實驗內容,如礦井聯系測量,實驗場地可以設置在地下車庫,以便模擬井下環境。
3.2科研促進教學
礦山測量是中國礦業大學的特色課程,采礦工程專業必須能夠認識礦圖,了解井下測量工作和開采沉陷及變形控制。中國礦業大學教師與礦山企業聯系緊密,各類與礦山相關的科研項目較多,內容涉及礦山測量、井下開采方案設計、充填開采、開采沉陷及變形控制、建筑物損害鑒定、土地復墾及生態規劃及重建等方面。在課堂、實踐等教學過程中,適當穿插與科研項目相關的內容,可以增強學生的思考、動手、理論聯系實際等能力,并且對礦山相關新技術能有初步的認知。這豐富了教學內容和方法,能夠讓學生了解所學知識的應用之處,有助于提高學生的學習興趣。
4結語
關鍵詞:礦山;井下測量;問題;預防措施。
中圖分類號:TD167文獻標識碼: A
一、引言
礦山測量工作主要包括:建立礦區地面控制網、礦區地形圖的測繪、礦山施工測量、地表移動沉降觀測和礦體幾何圖繪制等。其中,礦山施工測量是礦山建設和開采過程中為各種工程的施工所進行的測量工作,即地面上的土建工程測量、井下控制測量和施工測量、豎井定向測量和豎井導人高程測量、豎井貫通測量。在施工建造過程中和運營管理階段,還需定期進行巖層與地表移動沉降觀測、巷道及井身各部位及其相關建筑物及輔助建筑物的沉降觀測和位移觀測,以及為礦區的復耕進行測量服務等。
二、煤礦井下測量中常見的問題
2.1在井下遺漏工具
在井下開展測量工作的時候,有時因為粗心大意,會將自己的測量工具忘在地面辦公場所,例如,可能會忘記垂球、記錄本、筆、工具袋等這些體積比較小方便隨手攜帶的物件,到達井下工作點后,在沒有工具的情況下也不可能完成測量工作,因此必須返回井上拿回工具,這樣就會耽誤施當天測量進度,造成工作效率降低;另外一種情況,再井下完成測量任務后,把棱鏡、三角架、工具忘記帶,落在工作地點或載人車上,造成測量工具的丟失。2.2現場測量時測量人員用錯導線點
由于前視人員、后視人員、儀器操作人員不精心用錯了導線點,造成測量數據錯誤。在1307皮順測導線時,由于皮順門口有3個點(為1307聯絡巷開門口所用,其中中間一個為導線點),當時后視人員錯誤的把最前面的點當成導線點,導線施測Zoom至迎頭撥正時,發現迎頭點的方位比設計方位大2“50‘,第二天對巷道進行了復測,發現中間點才是開門口所用得導線點,后視人員沒有弄清楚就把它當成導線點用,導致了導線測量的錯誤。又如1301上幫面開門口時,當時用一410水平北翼膠帶大巷聯絡巷中的導線點作為起始資料,為了對其進行校核,又從北軌底盤的控制點起測。當時所用點為指示北軌方向的三個點,其中中間點為控制點,由于噴漿巷道控制點標識被噴住,觀測時錯誤的用了后面的一個點,導致兩次觀測的開門口點的數據不一致,上井后經過反復校核與演算,發現北軌底盤的檢查角對,但導線點間距離不對,觀測人員錯把撥正點當成了導線點,導致了此次導線測量的錯誤。
2.3數據的遺漏
盡管測量工作中有規定,并且長期以來工作習慣,必須認真謹慎,但是測量人員難免有時會遺漏,造成一些失誤;在地面記錄數據時遺漏記憶方位角、邊長,導致不能進行解算,妨礙了按時標定;有時井下作業數據丟失,使測量的結果不準確不完整,例如遺漏前視點高、儀器高、巷道高度、點距兩幫的距離等等。尤其是在測量前視點高的時候,總是有測量人員忙著標定,卻忘了記錄相關的數據,致使無法計算巷道標高。
三、針對井下測量常見問題所采取的措施
3.1下井前注意檢查工具
下井工作前,由組長或主要測量人員先檢查自己的測量工具比如筆、線、起始數據、鋼釘、坡度規、垂球、皮尺、鋼尺、紅漆等是否齊全,也可以安排測量人員相互檢查,認真清理,核實對方的測量工具,保證測量工具齊全后下井工作;還可以選定比較細心的后勤管理人員管理測量工具,下井前,直接由后勤管理人員清點后交給測量人員,這樣可以防止忘帶測量工具的現象發生。
3.2每次測量時,都要把測點周圍的無用的線繩標記處理掉
把沒用的點號及時擦掉,把使用的點號劃清楚,特別要區分好導線點和撥正點,以防以后用錯測點。在巷道開門口時,一定要把開門口所用導線點測兩遍,且檢查水平角時一定要將前后視距離重測一下,以便校核所用導線點的正確與否。同時,每次測量時前視人員應把所用的導線點親自指給儀器觀測者。同樣,儀器觀測者把測點指給后視人員。這樣,可以避免用錯測點造成不必要的損失。
3.3加強井下測量人員的日常業務學習
提高他們的技術業務水平。要讓測量人員在實踐中盡量多練習井下測量儀器的整平、對中、讀數、瞄準目標以及給線的方法,井下的記錄、計算、反算、以及中腰線標定數據的計算等,以及給完線后如何校對所給線的正確與否。上井后及時相互對算井下的測量數據,發現問題及時下井更正。
3.4 嚴格遵守測量規程
嚴格執行《煤礦測量規程》和實施細則的要求,及時復測,并逐點測量起始點至巷道施工導線點,并認真進行內業整理對算,如果誤差較大則需重新復測;在井下現場標定時,要求測量人員認真對起算數據進行核對并互算,確保無誤,方可標定。
結束語
測量是指導煤礦生產的重點,測量的失誤會給煤礦生產帶來諸多不便。測量人員責任重大,測量工作的正確與否直接影響了井下區隊的施工進度和質量,所以要求測量人員在井下施測的過程中一定要嚴格按照《煤礦測量規程》中的有關規定進行,要做到工作認真仔細,提供的數據、圖紙及時、準確。
參考文獻
[1] 薛昌仁.煤礦機電管理存在問題及對策[A]. 2007年贛皖湘蘇閩五省煤炭學會聯合學術交流會論文集[C].2007.
關鍵詞:工程測量、重要地位、發展現狀 、未來發展
一、 工程測量的概念
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。在人類活動中,工程測量是無處不在、無時不用,只要有建設就必然存在工程測量,因而其發展和應用的前景是廣闊的。
二、 工程測量技術的現狀
1、工程控制網優化設計與數據處理研究成果顯著
工程控制網與監測網優化設計理論研究取得很大成績,理論體系已經形成并不斷完善,在工程測量設計實踐中發揮的作用愈來愈大。各大專院校及生產、科研部門都有各具特色的控制網優化設計軟件推出,并在生產實踐與教學中得到了廣泛的應用。利用這些軟件,可對各種類型的工程控制網進行理論分析、設計。在指導生產方面發揮了重要作用。
2、在城市與工程控制網的建立與改建中,GPS定位技術已占主導地位
1990年10月,中國測繪學會工程測量分會和礦山測量專業委員會在大連聯合召開全國工程測量學術會時,國內只有個別城市與工程控制網采用GPS定位技術。對于GPS網與常規控制網的發展趨勢問題,尚在進行研討。到1995年9月,在哈爾濱召開城市與工程測量新技術應用學術研討會時,全國城市控制網與地籍測量控制網的建立與改造幾乎全是采用GPS定位技術完成的。相當多的大型工程控制,以及鐵路、公路建設和隧道工程控制網也采用GPS定位技術。GPS定位技術在工程控制網中的重要地位及其良好的精度與經濟效益已為工程測量界所公認。可以認為,GPS定位技術在城市與工程控制網的建立與改造中己占主導地位。
3、數字化測繪技術正在與GIS結合,數字化測繪系統已步入商品化時代
90年代初,北京市測繪院率先研制出大比例尺數字化測繪系統軟件。該系統在我國一些城市測繪院及部分工程測量單位得到推廣,成為真正實際作業的數字化測繪系統。1993年在廈門召開的數字化測繪技術及城市信息系統理論與實踐研討會上,又推出一批數字化地籍與地形測繪系統軟件論文進行交流。它標志著我國自己研制的各種數字化測圖軟件,開始進人使用階段。城市與工程測量新技術應用學術研討會又交流了大量經過實踐檢驗的數字化測繪軟件成果。它表明我國的數字化測繪軟件己在逐步推廣普及,并開始走向成熟。近年來,出現了專門的數字化測繪軟件公司,開發了適合我國國情的數字化測繪軟件。這些軟件功能強大、成圖質量高、使用方便、價格合理、售后服務好、經濟效益高,深受測繪人員歡迎。
4、地圖數字化技術正在蓬勃發展
利用掃描數字化技術進行地圖數字化是提高數字化質量與速度的必由之路。近年來許多院校及測繪單位研制掃描數字化軟件取得顯著進展。1996年5月國家基礎地理信息中心對國內各單位提供的10余個掃描數字化軟件進行了測試。哈爾濱工程高等專科學校研制的《地圖掃描矢量化系統Maps can》首推為1:25萬國家基本地圖掃描數字化入庫軟件。清華大學的EPSCAN掃描矢量化軟件針對大比例尺地形圖自動提取多邊形信息,便捷、高效、保真。南京市測繪院使用該軟件進行城市大比例尺地圖掃描數字化,也取得滿意成果。
5、特種精密工程測量取得顯著成績
90年代以來,隨著經濟建設的飛速發展,大型工程建設、超高層建筑物與構筑物的建設、大壩變形監測以及一些超高精度的設備安裝愈來愈多,為工程測量工作者提供了進行特種精度工程測量的極好機會。1993年、1996年全國精密工程測量學術研究中心組織了兩次學術研討會,1996年工程測量分會也組織了全國精密工程測量學術研討會,對取得的成就及其在經濟與國防建設中的作用進行了交流與探討,這有利于社會各界人士認識與重視工程測量工作者的社會價值。
三、工程測量技術的未來發展趨勢
1、工程測量技術協同其它專業技術共同發展進步將是今后一段長期發展過程中的主流發展趨勢,在技術上將出現多功能多樣化用途的工程系統。
2、 工程測量的數據收集形式不再局限于一維和二維,在新系統下將向三維甚至四維方向發展,從傳統的現場交互式測量形式轉變為遠程控制式測量形式;測量作業所用平臺將從固定的地面轉變為車載!機載甚至衛星控制等,逐步從靜態轉變為動態。
3、 工程測量的數據分析計算由偏重基本的平差計算、網的坐標運算、幾何形式計算逐步轉型為高密度高精度的空間點處理、“點云”數據分析、被測實物的三維空間坐標重建、可視化處理、“逆向工程”和設計模型的對比分析,測繪數據同各種理論數據庫實現完美對接。
4、 工程測量實現進一步的宏觀方向和微觀世界兩個極端的發展。在宏觀
測量技術方面,工程建設將具有更大的難度及規模,精度要求也更為提升;在微觀測量技術方面將向微型計量方向發展,測量的尺度維度大大縮小,將發展出微型顯微測量及圖像處理技術。
5、 工程測量將實現過程控制的一體化和網絡化,無線數據交換技術、計算機應用技術、網絡化等技術將使工程測量從獨立式走向綜合化,從單體作業基本形式發展為共同作業及實時作業模式。
6、 在進行工業測量、大型機電設備組裝、線上檢驗和質量控制時采用高端的測量設備儀器以及先進的作業方法,這成為了制作業的發展新趨勢,甚至可以列為制造業牢不可分的組成部分。
參考文獻:
1、張正祿, 工程測量學[M].,武漢大學出版社,2002 年
2、張正祿等, 工程的變形分析與預報[M].,北京測繪出版社,2007 年
3、易慶林.,GPS在工程測量中的應用[M].,北京測繪出版社,2007 年
4、譚輝.,土木工程測量[M]. ,上海同濟大學出版社,2004 年
5、卓健成, 工程控制測量建網理論[M].,西南交通大學出版社,1996年
關鍵詞:陀螺方位;坐標方位;導線平差;支導線;附和導線
中圖分類號:X752 文獻標識碼:A
1、引言
大紅山銅礦位于云南省玉溪市新平彝族傣族自治縣戛灑鎮,地理位置為東經101°39′,北緯24°06′,靠哀牢山脈東側戛灑江東岸,屬侵蝕剝蝕山地地形,地勢陡峻。測區屬于山地、高山地區,平均海潑1200多米。
隨著大紅山銅礦采礦工業的日益發展、老礦井的改建和擴建、開采深度和開采范圍的擴大等對礦山測量作業效率和精度提出新的要求。大紅山銅礦引進HGG05積分式全自動陀螺全站儀,它是一種將陀螺儀和全站儀結合成一體的、全天候的不依賴其他條件能夠測定真北方位的物理定向儀器,可以在井下任何巷道定向,定向精度不受井深影響。采用陀螺全站儀定向,一方面解決了地下導線的起始方位角精度問題,另一方面還可以在井下導線中加測一定數量的陀螺方位角,限制誤差積累,提高井下控制網的精度和可靠性。特別為大型貫通工程正確延伸和精密貫通提供保證。
2、陀螺定向中坐標方位角的計算
應用HGG05陀螺全站儀進行定向,首先需要測定儀器常數,根據陀螺定向原理,應用公式:
即:地理北=陀螺北+,求算陀螺定向邊的地理北方位角。一般地面精密導線、三角網或GPS網已知的是坐標表方位角,井下定向邊使用的也是坐標方位角,而不是地理方位角。因此還需要求算子午線收斂角。由真北方位角與坐標方位角的換算公式:
最后得到陀螺定向邊的坐標方位角計算公式為:
3、陀螺方位應用在井下導線平差中的可行性分析
井下巷道在空間上是分區分階段延伸的,在時間上一個礦井服務年限將延續幾十年甚至到上百年。因此在井下一次全面建立控制網是不可能的。一般為了提高不斷發展中的導線精度,應隨時加測陀螺邊并及時時進行平差處理。如果沒加測一條陀螺邊就進行一次整體平差處理,導線的成果就要不斷改動,從而帶來一系列控制精神問題。為了解決這個矛盾,我們提出如下簡易平差方法:即加測的陀螺邊視為堅強邊,將相鄰兩陀螺邊之間的導線強制附合在陀螺邊上,形成方向附合導線。方向附合導線只有一端有已知坐標點,先進行角度閉合差的分配,然后以水平角平差值和實測邊長直接計算導線邊的坐標增量,進而得到導線點坐標值。
3.1 支導線與陀螺方位附合導線點位精度分析
井下支導線由于起始點坐標和起始方位的誤差影響,以及測角和量邊的誤差積累,必然會使導線點的位置產生誤差。由測角量邊誤差所引起的支導線終點K在X軸和Y軸方向上的位置誤差如下:
終點K點的點位誤差為:
若考慮支導線起始點的坐標誤差Mx1和My1,及起始方位角0及其中誤差m0的影響時,起始邊方位角誤差和起算點坐標誤差對終點位置的共同影響為:
顧及支導線的起始坐標誤差,起始方位角誤差及測角量邊誤差,支導線在X軸和Y軸方向上的誤差為:
支導線終點K的總點位誤差為:
根據式1~式5,可以對支導線終點點位誤差總結如下:
(1)起始點點位誤差對導線終點點位誤差的影響,與導線的長度和形狀無關,且保持為常量。
(2)起始邊方位角誤差對導線終點點位誤差的影響,與導線的形狀有關,當起始邊方位角誤差一定時,對直伸型導線影響最大,曲折型導線次之,閉合導線則不受影響。
(3)測角誤差對導線終點點位誤差的影響隨測角誤差的增大和測站數目的增多而增大,當幾條導線的測角精度相同、測站數和總長度相近時,其影響取決于導線的形狀,對直伸型導線影響最大,曲折型導線次之,閉合導線最小。
(4)量邊偶然誤差的影響與量邊偶然誤差系數以及導線的總長度有關,與導線形狀無關。
(5)量邊系統誤差的影響與量邊系統誤差影響系數以及導線的形狀有關,當系統誤差系數一定時,對直伸型導線影響最大,曲折型導線次之,閉合導線不受影響。
以上內容中分析了支導線終點K的點位誤差,當需要估算支導線任意點C的點位誤差時,只要將該點當作支導線終點,再用以上的相應公式估算其點位誤差即可。
根據坐標方位角的推算公式,支導線任意邊i的坐標方位角可以表達為:
因此,該方位角的誤差為:
當測角精度相同時,有:
若不考慮起始邊的坐標方位角誤差,則:
方向附合導線經角度平差后,導線點的坐標是水平角平差值和實測邊長的函數。按條件平差求平差值函數的中誤差的方法,在不考慮起算數據差的影響時,方向附合導線終點K的點位誤差推算公式為:
為了簡化計算,將坐標原點移到導線各點的平均坐標點,即重心上,可得導線終點的誤差在重心坐標系統中的計算公式為:
分析公式8和公式9可知:方向附合導線量邊誤差與支導線相同,而測角誤差的影響比在支導線中的影響要小,因為[R2oi]比[R2i]小。因此,方向附合導線與支導線相比較,導線的點位精度有了提高。《煤礦測量規程》中第77條規定:在布設井下基本控制導線時,一般每隔1.5km ~ 2.0km應加測陀螺定向邊。7”和15”級基本控制導線陀螺全站儀定向的精度不得低于10”和15”。在已建立的井下控制網的礦井,應當用加測陀螺定向邊的方法改建井下平面控制網,在大型巷道貫通工程中,應當用加測陀螺定向邊的方法保證巷道的準確延伸和精確貫通。
方向附合導線經角度平差后,任意邊i的坐標方位角按下式計算:
因為任意邊的坐標方位角是角度平差值的函數,故按求平差值函數的權倒數的公式,可導出平差后任意邊坐標方位角中誤差Mi的計算公式為:
方向附合導線中,經角度平差后,坐標方位角誤差最大的邊位于導線中央,將i=(n+1)/2帶入公式10,可得:
從上面分析可以看出,在支導線的終邊加測一條陀螺方位角作為方向控制,則其方位角精度可以大大提高。
3.2 實測數據及成果分析
根據大紅山銅礦生產實際,結合井下導線網的情況,選擇在“600中段米底莫Ⅱ、Ⅲ采準干線至地表”的導線邊WJ1-WJ2和“米底莫680Ⅵ段充填巷至米底莫B80-96線地質探礦工程”導線邊IX4-IX5,進行井下陀螺方位角測定。相關的測試數據及結果如表1和表2所示。
表1 井下陀螺方位角測量計算表之一
表2 井下陀螺方位角測量計算表之二
為了減少井下作業時間,盡可能少對日常生產的影響,選擇其中的兩條陀螺導線邊,加以對比分析,具體的觀測數及相關計算如表3和表4所示。
表3 井下陀螺方位角測量計算表之三
表4 井下陀螺方位角測量計算表之四
已經在地面穩定的兩條堅強導線邊上,通過6組12次觀測,測定了HGG05陀螺全站儀的儀器常數=-143035,其精度為6。用陀螺全站儀測定井下導線邊坐標方位角相對于地面堅強邊的中誤差,即井下陀螺定向中誤差,陀螺定向方位角及附合導線邊差值,如下表5所示:
表5井下陀螺定向邊方位及精度統計表
由上表2013年8月19日兩組井下陀螺定向平均值精度計算井下陀螺定向綜合一次定向中誤差為:。由儀器及儀器常數穩定性分析報告知,地面陀螺全站儀綜合一次定向中誤差為: ,地面陀螺綜合定向平均值中誤差為:。由此可以認為,井下陀螺綜合定向與井下陀螺綜合定向平均值精度相當。此結果說明,用相同的儀器,以相同方法觀測時,地面一次測定中誤差與井下一次測定中誤差基本相同,從而進一步說明測量結果的合理性。由兩組井下陀螺定向求得坐標方位精度計算井下綜合坐標方位角定向中誤差為:。從表五可以看出,此次井下陀螺全站儀測定的導線邊WJ1-WJ2的坐標方位角與附合導線平差計算得到的坐標方位角差值為:10,其差值很小。2012年1月,井下陀螺全站儀測定的導線邊T704--T70A和X7--X8坐標方位角與附合導線平差計算得到的坐標方位角差值分別為:36和24。通過以上分析比較,也從另一方面充分說明了陀螺定向的準確性和可靠性。
4、結論
通過本文的研究與分析,可以看出將陀螺測量的坐標方位應用到導線平差的過程中,能提高導線方位精度及平面精度,具有較高的可靠性及可實施性。
參考文獻
[1]煤礦測量規程(2010版).和豐魯能煤電化開發有限公司沙吉海煤礦工程部.
[2]秦洪奎.陀螺經緯儀定向精度的研究[J].測繪信息與工程,2009,34(3).
[3]韓志勇.關于子午線收斂角校正問題[J].石油鉆探技術,2006,34(4).
[4]張海東.Y/JTG-1陀螺全站儀性能研究.鄭州:信息工程大學碩士學位論文,2005.
【關鍵詞】工學結合 人才培養目標 課程改革 教學管理 校內實訓基地
【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)01-0005-01
在《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》即“教育十二五規劃” 中,提出高職教育要把提高質量作為重點。以服務為宗旨,以就業為導向,推進教育教學改革。實行工學結合、校企合作、頂崗實習的人才培養模式。積極推進學歷證書和職業資格證書“雙證書”制度,推進職業學校專業課程內容和職業標準相銜接。加強“雙師型”教師隊伍和實訓基地建設,提升職業教育基礎能力。
為貫徹規劃綱要的指導思想,黑龍江煤炭職業技術學院遵循“學生第一、實踐第一、就業第一”的辦學理念,堅持“以就業為導向、以服務為宗旨”的辦學方針,通過市場、企業調研及畢業生質量的追中反饋,針對2011級礦山機電、礦物加工、電廠運行、煤礦開采、礦山地質、礦井通風、礦山測量、礦山安全共八個專業試行工學結合的人才培養模式,并與龍煤集團雙鴨山分公司下屬的七星礦、東保衛礦、東榮三礦、東榮二礦、新安礦、集賢礦、中央選煤廠七個單位及矸石電廠共八個單位簽署了校企合作協議,完成了2012-2013學年度的上述八個專業的工學結合人才培養模式下的教學任務。
對于首批進行工學結合培養的學生,在教學效果上與傳統的人才培養模式相比,主要有以下幾個方面的提高:第一,由于學生的學習生活場所都在企業,因此對畢業后就業環境有一定了解,為就業做好了心理準備。第二,為學生聘請了企業的專業技術人員擔任教師,針對企業具體崗位所需的知識、技能進行講解,真正實現授課內容與職業標準對接。第三,采用每門課程集中教學,按照企業生產流程安排教學內容進度,實現了教學過程和生產過程的對接。第四,在學生實訓環節,為學生聘請了專業技術人員進行現場指導,提高了學生的實踐操作能力。由于每個工學結合點在學生管理、師資隊伍、教學環境上的差異,所以教學效果參差不齊,整體效果提高,但和預期效果有一定的差距。
工學結合人才培養模式符合現代企業對人才的需求,符合當代職業教育的發展規律,是我院今后教學改革的方向,將會長期堅持下去。作為工學結合人才培養模式首次試行的全程參與人員,通過一個學年度的機制運行管理,個人認為可以通過以下幾個方面提升教學效果:
第一,校企共建校內實訓基地
工學結合人才培養模式,注重的是培養學生實踐動手能力,加強教學內容與崗位工作內容的聯系,滿足企業對人才的需求。但這并不要求教學場所一定在企業,在生產現場,因為企業的首要任務是生產,當教學過程和生產相沖突時,教學必然被忽視,而且在生產現場進行講解,由于噪音及安全方面考慮,教學效果并沒有達到預期,這在我們過去機制試行的一個學年里,已經發現這個問題。因此,我們可以和企業共同建設小型的模擬生產車間,這樣就可以實現實踐教學和理論教學的緊密結合,培養學生的實踐動手能力,使教學過程可以順利進行,避免了因企業生產帶來的打亂教學安排的情況出現。
第二,企業培訓校內專職教師
工學結合的人才培養模式,對教師素質要求較高,必須具備企業工作經驗,熟悉企業生產流程,即要具備雙師素質。由于我們校內的專職教師大多是從校門出來直接從事教師崗位,缺乏企業經驗,因此在過去的一個學年里,我們主要聘請企業技術人員擔任教師,這樣不但增加了教學成本,而且由于企業技術人員缺乏教學經驗,在教學效果上會有所影響。從長遠發展的角度來看,我們應該重點培養校內專業教師,針對不同職稱級別的教師,每隔兩年分別進行一次培訓,助理講師培訓一年,講師培訓半年,副高級職稱培訓三個月,高級職稱培訓一個月,通過分批去不同企業進行掛職鍛煉,掌握最新的企業生產工藝,把握行業最新發展方向,提升師資隊伍水平,實現教學內與時俱進,培養出符合企業需求的人才。
第三,建設健全外聘教師的管理制度
由于某些專業校內專職教師緊張,加之欠缺企業經驗,因此,必然要從企業聘請一些優秀的技術人員進行授課,為保證良好的教學效果,充分發揮出企業技術人員的優勢,學院應加強建設對外聘教師的培訓、管理制度的建設,從而提高外聘教師的教學水平,養成愛崗敬業、熱愛學生,嚴謹務實的工作態度。
第四,“三管”齊下抓好教學管理工作
在過去的一個學年里,由于各專業師資力量不均,雖然學院盡最大力量進行了人員的調配,實行了三級管理,但各工學結合地點的管理還是有所區別,有的結合點一個管理人員要負責七八十人的管理,相比只負責三十人的結合點來講,工作量超出很多,教學管理效果上出現了明顯不同。因此,要想提高教學效果,健全的管理模式是必不可少的。我們可以在原有的“學院、系部、專業教研室”三級管理的基礎上,在增加三個方面的建設,即以每個班級為單位,分別配備三個導師,分別是學校實習指導老師(也是學生工學結合期間負責主要技術理論和畢業論文指導教師),企業綜合技能指導教師(負責學生在工作崗位上的綜合技能指導,主要是從企業聘請專業工程師),就業與素質教育指導教師(學生班主任,深入學生實習企業,利用學生每周班會時間,圍繞學生職業生涯教育定期開展學生思想教育和就業指導工作)。專業負責人組織三個導師,每兩周召開一次教學研討會,及時分析總結學生工學結合過程中存在的一些問題。
第五,積極進行課程改革
在傳統的學科式教學模式下,教學內容均以教材為準,理論教學內容過多,且與工作崗位內容脫節,培養出的人才質量,不符合現代企業的需求。因此,要想實現工學結合人才培養模式的預期效果,必須要進行課程改革。通過企業調研、校企共同開發適合工學結合的課程,并重新根據企業生產過程,崗位工作內容,編寫適合工學結合人才培養模式的教材,改變傳統的根據教材決定授課內容,變成崗位任務決定授課內容,授課內容決定教材內容,使教材內容不再滯后于企業生產過程。
工學結合人才培養模式的運行標志著我們在職業教育教學改革創新、促進人才培養質量提高等方面工作又邁出了堅實的一步,我們將在摸索中前進,在前進中發展,在發展中壯大!
Abstract: the technology of GPS is a new modern space positioning technology, has been used in many measurement field instead of the traditional optical and electronic measuring method, deformation monitoring field is no exception. Deformation monitoring is to monitor the deformable body safety and the important means, its main task is through deformation monitoring to obtain deformation information, then the deformation information analysis, the deformation body safety status judgment. GPS with its high accuracy, all-weather, automation and many other advantages in deformation monitoring is applied widely, becoming dam, bridge, landslide and high-rise building deformation monitoring plays an important role in measuring means. GPS technology for deformation monitoring and deformation data processing has the important theory significance and the practical significance.
關鍵詞:GPS;定位技術;變形監測
Key words: GPS; positioning technology; deformation monitoring
中圖分類號:TU7文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
一、 GPS 定位系統的特點
GPS 全球定位系統主要有三大組成部分,即空間星座部分、地面監控部分和用戶設備部分。GPS 作為一種導航定位系統、一種新興的前沿技術,較常規測量技術有巨大的優越性,以其定位精度高、觀測時間短、測站間無需通視、儀器操作簡便、儀器操作簡便、可提供全球統一的三維地心坐標、應用廣等特點著稱。
二、 GPS 測量定位理論基礎
1. GPS 測量定位原理
GPS 觀測量,是用戶利用 GPS 定位的重要依據之一。目前在 GPS 定位測量中,廣泛采用的觀測量方法為碼偽距和載波相位。前者也被稱為時間延遲測量,是指對 GPS 衛星發射的測距信號(C/A 碼或 P 碼)到達用戶接收機天線(觀測站)的傳播時間進行觀測的方法;后者是對接收機接收到的具有多普勒頻移的載波信號,與接收機產生的參考載波信號之間的相位差進行觀測。載波相位的觀測精度遠較碼相位的觀測精度高。
2. GPS 測量方式
GPS 定位的方法是多種多樣的,用戶可以根據不同的用途采用不同的定位方法。GPS 定位方法可依據不同的分類標準, 根據定位所采用的觀測量分為偽距定位和載波相位定位;根據定位的模式分為絕對定位(單點定位)和相對定位(差分定位);根據獲取定位結果的時間分為實時定位和非實時定位;根據定位時接收機的運動狀態分為動態定位和靜態定位。
三、GPS 測量的誤差分析
GPS 測量的誤差來源于 GPS 衛星、衛星信號的傳播過程和地面接收設備。在高精度的 GPS 測量中,還應考慮與地球整體運動有關的地球潮汐、負荷潮及相對論效應等。下面對影響觀測量的主要三類誤差來源作簡單介紹
1. 與衛星有關的誤差
與衛星有關的誤差主要包含倆種:衛星鐘差和衛星軌道偏差。前者由于在GPS 的定位觀測時衛星鐘與接收機鐘沒有按照理想的嚴格保持同步而產生的誤差,可以通過鐘差模式進行改正,經修正后的衛星鐘殘差和接收鐘差可通過觀測值求差的方法消除;后者是指衛星星歷所表示的軌道與衛星真實軌道的差異,克服該誤差的方法之一是采用精密星歷,即全球GPS跟蹤網所獲得的精密衛星軌道。
2. 衛星信號的傳播誤差
衛星信號的傳播誤差主要由以下三方面構成:電離層折射的影響,對流層折射的影響和路徑效應影響。電離層折射誤差是由于信號的傳播時間乘以真空中的光速而得到的距離不等于衛星至接收機間的幾何距離所產生的,通常采用升高衛星高度角的截止限值、雙頻觀測、同步觀測值求差、利用電離層模型加以修正等方法來減弱電離層折射;對流層折射誤差產生的原因是GPS 信號通過對流層時,使傳播的路徑發生彎曲,從而使測量距離產生偏差,可以通過對流層模型加以改正;多路徑效應是在 GPS 測量中,被測站附近的反射物所反射的衛星信號(反射波)進入接收機天線,將和直接來自衛星的信號產生干涉,從而使得觀測值偏離真值,可以采用適當延長觀測時間、選擇合適的接受天線環境等方法來減弱影響。
3. 與接收設備有關的誤差
與接收設備有關的誤差主要有觀測誤差、載波相位觀測的整周模糊度、天線的相位中心位置偏差這三方面有關。
四、GPS 技術應用于變形監測
1. GPS在高層建筑監測中的應用
隨著社會和經濟建設的發展,建筑物的造型日趨復雜,并朝大高度發展,新型建筑物的安全狀態如何已成為工程界和學術界的熱門研究課題。美國工程兵測繪研究所于 1988 年就研制了一種近似實時監測的連續監測系統 CDMS,成功地將 GPS 用于大型建筑物的形變監測。特別是高采樣率 GPS 接收機的出現,使其成為研究各種工程建筑物動態變形特征的新方法。
2. GPS用于橋梁健康監測
GPS 作為一種新變形監測方法,在大型橋梁結構動態特性的變形監測方面已表現出獨特的優越性。在大跨度懸索橋變形監測方面,廣州虎門大橋、香港青馬大橋等均采用 GPS 進行監測,為了監測到臺風、地震、車載及溫度變化對橋梁位移產生的影響,了解掌握大橋的安全特性,采用 GPS 實時動態測量技術,利用 7 臺 GPS 接收機全天候 24 小時測量懸索橋關鍵點的三維位移,通過計算機處理、分析、積累有關數據,進一步找出了大橋三維位移的特性規律,為大橋的安全營運、維修養護提供了重要參數和指導作用。證明應用 GPS 監測大型橋梁的動態特性是可行的。
3. GPS在滑坡監測中的應用
河海大學的何秀鳳教授和西南交通大學的黃丁發教授等分別將 GPS 多天線技術成功應用于滑坡變形監測。GPS 用于滑坡監測可以克服傳統測量的缺陷,同時測定三維坐標,測量精度高且均勻,效益顯著。現在我國很多地方都利用了GPS 技術進行滑坡監測,例如寶塔滑坡、長江三峽庫區黃蠟石滑坡等地段。
4. GPS在地面沉陷監測中的應用
大規模地開采礦區及抽取地下水是隨著現代化經濟快速增長和城市化進程的急速加快所產生后果,其必然會造成地表移動和變形,通過大量測量實驗證明采用 GPS 直接監測地表的三維變形是可行的,而且也是很經濟有實效的。
5. GPS在大壩變形監測方面
近十年來,國內外不少單位,應用 GPS 定位技術監測大壩整體變形取得了良好的效果。系統由數據采集、數據傳輸、數據處理與分析三大部分組成。GPS 技術已經成為大壩安全預警系統中的一個重要技術環節,其定位精度高,不需要通視,可以在無人值守的情況下 24 小時連續監測。在大壩變形監測方面,我國已成功地建立一批 GPS 自動化監測系統。在青江隔河巖大壩建立的 GPS 自動化變形監測系統,其水平分量和垂直分量的精度達到 1.0mm和 1.5mm。
參考文獻:
[1] 于捷杰. GPS多天線變形監測系統研究與實現[D]. 南京航空航天大學, 2008.
[2] 趙宜行. GPS 變形監測技術及其數據處理方法研究[D]. 西安科技大學, 2009.
[3] 楊艷鋒. GPS定位技術在變形監測中的應用[D]. 昆明理工大學,2007.
[4] 李征航. GPS定位技術在變形監測中的應用[J]. 全球定位系統,2001.
[5] 李旋. GPS動態變形監測數據的多尺度分析[D]. 中南大學,2007.
[6] 姜春才,王春耀,王冬. GPS定位技術在高層建筑物平面變形監測中的應用[J]. 2011全國礦山測量新技術學術會議論文集, 2011
關鍵詞:安置交點偏角法圓曲線測設
前言
《禮記》有云:大學之道,在明德,在親民。在提筆撰寫我的畢業設計論文的時候,我也在向我的大學生活做最后的告別儀式。我不清楚過去的一切留給現在的我一些什么,也無從知曉未來將賦予我什么,但只要流淚流汗,拼過闖過,人生才會少些遺憾!
非常幸運能夠加入水利工程這個古老而又新興的行業,即將走向工作崗位的時刻,我仿佛感受到水利行業對我賦予新的歷史使命,水利是一項以除害興利、趨利避害,協調人與水、人與大自然關系的高尚事業。水利工作,既要防止水對人的侵害,更要防止人對水的侵害;既要化解自然災害對人類生命財產的威脅,又要善待自然、善待江河、善待水,促進人水和諧,實現人與自然和諧相處。這種使命,更讓我用課堂中的知識用于實際生產中來。特別是這兩個月來的畢業設計,我越發感覺到學會學精測量基礎知識對于我貢獻水利是多么的重要。所以,我越發不愿放棄不多的大學時光,努力提高自己的實踐動手能力,而本學期的畢業設計,為我提供了絕好的機會,我又怎能放棄?
剛剛從老師那里得到畢業設計的題目和任務時,我的心里真的沒底。作為畢業設計的主體工作,我們主要運用電子水準儀對某幢建筑物進行變形觀測與計算,布設控制點進行平面控制測量和高程控制測量;用全站儀進行了中心多邊行角度和距離的測量,并用條件平差原理進行平差,通過控制點的放樣來計算土的挖方量,還有圓曲線的計算與測設。而我研究的畢業課題是圓曲線測設。
大學的最后一個學期過得特別快,幾乎每天扛著儀器,奔走在校園的每個角落,生活亦很有節奏。今天我提筆寫畢業論文,我的畢業設計也接近尾聲。不管成果如何,畢竟心里不再是沒底了,挑著兩個多月的辛苦換來的數據和成果,并不斷的完善他們,心里感覺踏實多了。
在本次畢業設計論文的設計中要感謝水利系為我們的工作提供了測量儀器,還有各指導老師的教導和同學的幫助。
開題報告
一、研究課題:《微分曲線的應用》
二、學科地位和研究應用領域
1.學科定義
工程測量學是研究地球空間中具體幾何實體的測量描繪和抽象幾何實體的測設實現的理論方法和技術的一門應用性學科。它主要以建筑工程、機器和設備為研究服務對象。
2.學科地位
測繪科學和技術(或稱測繪學)是一門具有悠久歷史和現展的一級學科。該學科無論怎樣發展,服務領域無論怎樣拓寬,與其他學科的交叉無論怎樣增多或加強,學科無論出現怎樣的綜合和細分,學科名稱無論怎樣改變,學科的本質和特點都不會改變。
3.研究應用領域
目前國內把工程建設有關的工程測量按勘測設計、施工建設和運行管理三個階段劃分;也有按行業劃分成:線路(鐵路、公路等)工程測量、水利工程測量、橋隧工程測量、建筑工程測量、礦山測量、海洋工程測量、軍事工程測量、三維工業測量等,幾乎每一行業和工程測量都有相應的著書或教材。
國際測量師聯合會(FIG)的第六委員會稱作工程測量委員會,過去它下設4個工作組:測量方法和限差;土石方計算;變形測量;地下工程測量。此外還設了一個特別組:變形分析與解釋。現在,下設了6個工作組和2個專題組。6個工作組是:大型科學設備的高精度測量技術與方法;線路工程測量與優化;變形測量;工程測量信息系統;激光技術在工程測量中的應用;電子科技文獻和網絡。2個專題組是:工程和工業中的特殊測量儀器;工程測量標準。
工程測量學主要包括以工程建筑為對象的工程測量和以設備與機器安裝為對象的工業測量兩大部分。在學科上可劃分為普通工程測量和精密工程測量。
工程測量學的主要任務是為各種工程建設提供測繪保障,滿足工程所提出的要求。精密工程測量代表著工程測量學的發展方向,大型特種精密工程建設是促進工程測量學科發展的動力。
工程測量儀器的發展工程測量儀器可分通用儀器和專用儀器。通用儀器中常規的光學經緯儀、光學水準儀和電磁波測距儀將逐漸被電子全測儀、電子水準儀所替代。電腦型全站儀配合豐富的軟件,向全能型和智能化方向發展。帶電動馬達驅動和程序控制的全站儀結合激光、通訊及CCD技術,可實現測量的全自動化,被稱作測量機器人。
三、工程測量理論方法的發展
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其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。
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。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)。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。
3.變形觀測數據處理工程建筑物及與工程有關的變形的監測、分析及預報是工程測量學的重要研究內容。其中的變形分析和預報涉及到變形觀測數據處理。但變形分析和預報的范疇更廣,屬于多學科的交叉。
(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。
(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間特性,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。變形模型既可根據變形體的物理力學性質和地質信息選取,也可根據點場的位移矢量和變形過程曲線選取。
(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。
四、工程測量學的發展展望展望21世紀,工程測量學在以下方面將得到顯著發展:
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、三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、設備的三維測量、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。綜上所述,工程測量學的發展,主要表現在從一維、二維到三維、四維,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。文獻綜述
一、圓曲線的詳細測設
在各類線路工程彎道處施工,常常會遇到圓曲線的測設工作。目前,圓曲線測設的方法已有多種,如偏角法、切線支距法、弦線支距法等。然而,在實際工作中測設方法的選用要視現場條件、測設數據求算的繁簡、測設工作量的大小,以及測設時儀器和工具情況等因素而定。另外,上述的幾種測設方法,都是先根據輔點的樁號(里程)來計算測設數據,然后再到實地放樣。因此,在實際工作中利用上述傳統測設方法,有時會因地形條件的限制而無法放樣出輔點(如不通視或量距不便等),或放樣出的輔點處無法設置標樁。
在本次畢業設計的論文課題中介紹的幾種圓曲線測設的新方法,不僅計算簡單、測設便捷,而且可在不需要知道曲線上某點里程的情況下進行,從而避免了按預先給定的曲線點反算的測設數據放樣不通視而轉站的麻煩。同時,利用本文介紹的新方法,還可以根據線路工程施工進度的要求,靈活地選擇性地放樣出部分曲線;也可以用于快速地確定曲線上某一加樁的位置;若用于線路驗收測量,則更加方便,驗測結果更具有代表性、更可靠。
二、全站儀在任意站測設圓曲線及方法交點偏角法測設方法
用全站儀任意站測設圓曲線,安置一次儀器就能完成全部工作。雖然外業計算麻煩,但對于不能設站的轉點,可謂方便靈活。但它的不足之處仍然是計算煩鎖,對于不熟悉內業的外業工作者,很難實際操作。如果利用一些程序計算器,編制輸入:AB的四組坐標和半徑、九個數據的程序,可迅速得出放樣數據,簡化了外業工作。
為了放樣工作的便利,可在平面控制網中納入一些放樣點,構成GPS同級全面網。由于放樣點間距離較近,在進行同步環和閉合環檢驗時可僅考慮各分量的較差,而不考慮相對閉合差。因為,用相對閉合差來衡量是不合理的。由于GPS接收機的固定誤差,相位中心偏差以及觀測時的對中誤差均在1mm~5mm之間,對于幾十米的短邊,其相對閉合差值勢必較大。3)平面控制網的設計主要考慮獨立基線的選擇以及異步閉合環的設計,要考慮構成盡可能多的閉合圖形,并將網中處于邊緣的觀測點用獨立基線連接起來,形成封閉圖形。
同理,采用上述思路,也可測設緩和曲線。
在道路、渠道、管線等工程建設中,受地形、地質等條件的限制,線路總是不斷轉向。為使車輛、水流等平穩運行或減緩沖擊,常用圓曲線連接,因而圓曲線測設是線路測設的重要內容。在公路、鐵路的路線圓曲線測設中,一般是在測設出曲線各主點后,隨之在直圓點或圓直點進行圓曲線詳細測設。其測設的方法很多,諸如偏角法、切線支距法、弦線支距法、延弦法等。這些方法有一個共同點:均是在定測階段放樣出的線路交點處設站,以路線后視方向定向,在實地定出曲線主點,然后將儀器置于曲線主點(一般是在曲線起點)處,以路線交點為后視方向定向,進行圓曲線詳細測設。這些方法在實際施測過程中,由于各種地形條件的限制以及施測方法的特點,可能會出現以下三種情況:
(1)在曲線主點處無法設站。
(2)后視方向太近,定向不準。
(3)誤差積累較大。
為此,在交點可以設站的情況下,可以采用一種新的測設方法—交點偏角法。
本文提出的交點偏角法詳細測設圓曲線方法,從上述的計算,測設的方法得知,它具有以下優點:
論文摘要:目前,我國內蒙古地區有很多煤炭基地多利用房式開采體系,不采煤柱,只采煤房。這就必然形成呆滯煤量,呆滯煤量在井下長期氧化中易于自燃,給國家資源造成巨大浪費。因此研究煤柱的回收問題是非常具有現實意義的。本文對如何采用讓壓煤柱的方式進行煤柱回收技術進行了分析和研究。
一、引言
在我國內蒙古地區的鄂爾多斯煤炭盆地是世界煤田之一,橫跨內蒙、山西和陜西三省區域。其儲量多達2300億噸,占全國總探明儲量的22.6%;遠景儲量10000億噸,占中國預測儲量的21.9%。
過去由于我國煤炭經濟處于非景氣周期,煤炭的價格在鄂爾多斯地區非常低廉,每噸煤只能賣到20元左右,如果要回收煤柱,則要購買支架及其它設備來支護頂板,這就增加了成本,甚至回收煤柱還入不敷出。因此,很多煤炭生產基地多利用房式開采體系,不采煤柱,只采煤房。據資料統計,鄂爾多斯地區110億噸的可采儲量中,資源回收率僅占35%—39%,大約6700億噸煤炭資源被棄于井下,形成呆滯煤量。呆滯煤量在井下長期氧化的過程中不斷自燃,不但造成了當地環境的污染,同時給國家寶貴資源造成巨大浪費。因此對煤柱的回收是目前急需解決的問題。
二、柱式體系采煤法與煤柱回收方法
(一)柱式體系采煤法概述
柱式體系采煤法的實質是在煤層內開掘一系列寬為5—7m的煤房,煤房間用聯絡巷相連,形成近似于長條形或塊狀的煤柱,煤柱寬度由數米至二十多米不等。柱式體系采煤法有房式、房柱式和巷柱式等3種類型,適合于藕節狀、雞窩狀及各種厚煤帶、煤包等形狀不規則煤層的開采。與壁式采煤法相比,柱式體系采煤法由于工作面較短,并且兩邊由煤柱(一般為壓薄帶)支撐,回采后礦山壓力的顯現不明顯,頂板管理相對簡單。
通常采煤在煤房中進行。煤柱可根據條件留下不采,或在煤房采完后,再將煤柱按要求盡可能采出。留下煤柱不采的方式稱為房式采煤法,既采煤房又采煤柱的方法稱為房柱式采煤法。
(二)國外煤柱回收方法
房柱式開采的關鍵技術是煤柱回收技術,國外多年的開采實踐已取得若干成熟經驗,建立了以煤柱回收為其特色的諸多回采工藝,如劈柱式、外進式、圣誕樹式、開端式等等,目前常用以下煤柱回收方式:
1、開端式
先在待回煤柱內沿采空區一側采出一條帶煤(這一條帶煤的寬度是由礦井的實際條件和所使用設備的類型來決定的)。截割后的頂板按通常方式支護,并且要在鄰近采空區側用木支柱、木垛或液壓支柱加強支護。待一條帶煤采完后,可以在遠處撤掉沿采空區邊緣的支柱以使頂板冒落,防止頂板懸頂而形成的較高壓力移至煤柱未采的部分。這種方法一般是在煤柱相鄰兩側交替采煤。
2、袋翼式
使用連續采煤機時,煤柱回收最好采用這種方式。這種方式是在煤柱中采出一條通道,在巷道和采空區中間留下一條窄煤翼,這條通道叫做煤柱中的袋。通道的頂板是用錨桿支護的。當穿過窄煤柱的通路完全打通時,連續采煤機斜過來對著留下的側翼煤柱采煤,不再支護,邊采邊退出通路,然后頂板自然垮落。側翼煤柱寬度的設計,以使連續采煤機的司機在采側翼煤柱時不超出通路頂板支護的保護為原則,即斜切進刀的長度不大于滾筒到司機座的距離,斜長一般約6—7m。為了保證安全,首先在待回煤柱靠近采空區的邊緣,即在房及聯絡巷盡端,打上一排支柱或叢柱,以分隔采空區。
3、外進式
當煤柱寬10—12m左右時,可直接在原房內向兩側煤柱進刀。由于原來煤房的頂板己有變形,向兩側進刀時,要特別注意頂板管理。煤柱窄時一側進刀較完全。
國外在煤柱回收的過程中采用支護與讓壓煤柱相結合的形式。即在煤柱回收過程中不完全回收掉整個煤柱,而是留一條或者兩條小煤柱來幫助支撐頂板。上述的國外的煤柱回收方式均在不同條件下取得很好的技術經濟效益。
三、讓壓煤柱方式下的煤柱回收
(一)讓壓煤柱的作用
讓壓煤柱是指在工作面后方留下不采的小煤柱。它是一個可破壞的煤柱,在工作面推進的過程中,因頂板對小煤柱的作用力己經超過其最大強度而使它處于破壞階段。但破壞并不是指壓垮,煤柱可保留一定的殘余強度而保持穩定。在煤柱回收過程中,讓壓煤柱的留設使得煤柱回收的危險減小了,其作用主要有以下三個方面:由于在煤柱回收過程中,頂板的運動更具有不確定性和不穩定性,因此,留下的讓壓煤柱可以觀測頂板的位移量、礦山壓力的大小等;減小了基本頂的回轉或者延緩基本頂的回轉,避免采場超前煤柱因受剪力太大而發生破壞,保證采場的安全;起到暫時支撐頂板的作用,為支架的移設留出一定的時間。
(二)采場的支護
1、支架選型的原則和基本要求
首先支架應該具有適當的高度,其次要保證支架具有足夠的支護強度及初撐力,再次要求支架應具有較強的承受水平推力及側向力的能力。由于煤柱不能承受太大的水平力,所以要求支架應具有較強的承受水平推力及側向力的能力。當煤層傾角較大時,還應加強支架的橫向防倒防滑能力,以保證綜放工作面正常生產。
2、采場支護方式
在煤柱回收過程中,采場及采場超前煤柱四周都為自由空間,使得采場超前煤柱的受力狀態幾乎成為了單向受壓,一旦煤柱受力超過其抗壓強度就會破壞。同時,還要避免老頂的回轉,使老頂處于更高的位態。否則煤柱會被剪壞。因為受采動影響的超前煤柱有提前破壞的可能,因此必須加強超前支護。
轉貼于
(三)煤柱回收方法
1、采用深孔爆破落煤
在目前采用炮采的工作面中,爆破落煤過程中的打眼一般在煤壁上且與煤壁的水平夾角為500—800,炮眼深度按每次的進度不同而不同。炮眼布置采用單排眼、雙排眼和三排眼。另一種方法是深孔爆破采煤法,深孔爆破采煤法原來是由上(下)平巷,平行采面煤壁鉆出的一個或一組與采面長度相等的深孔,實現一次起爆落煤的一種方法。平巷實施鉆爆工序以及采用配套的運輸設備。煤柱回收同樣可以采用深孔爆破,在每個煤柱的上(下)平巷內打眼、裝藥和爆破。降低了工人在工作面打眼的危險性。為保證鉆孔的方位,鉆眼靠調用定向導軌的輕型鉆機鉆孔。采用尼龍繩導引藥包和爆索,并由上平巷引至下平巷(或由下平巷引至上平巷),在煤柱回收過程中則由煤柱的一側引至另一側。通過導爆索將爆轟波向炮孔深處傳導,在瞬間完成整個采面深孔的爆破過程。為了保證鉆眼效果,盡可能地減少終孔偏差,孔深一般控制在20—30m之間。深孔爆破技術與一般炮采工藝爆破技術的差別在于炮孔深度不同。傳統炮采工藝其炮孔長度一般小于2m,即使井巷工程掘進中,深孔也不超過4m,即使如此,爆破實踐證明,在淺孔爆破中(2—4m)由于不偶合裝藥而產生管道效應,因此,解決管道效應是深孔爆破技術的難點之一 。
2、克服管道效應
深孔爆破由于藥卷與炮眼孔壁間存有間隙,當其裝藥長度大于一定值時,常常會發生爆轟的中斷或爆轟轉變燃燒的現象,這種現象稱為管道效應。由于這種現象的存在,常使爆藥傳爆到一定距離后,爆轟中止或爆轟不穩定,致使不能充分利用炸藥爆炸能量來破碎巖石(或煤層),降低爆破效果。同時,未爆的殘藥還能帶來其它危害,成為引發事故的潛在危險。
管道效應是普遍存在的,為克服管道效應,目前采用改進炸藥包裝藥,增大裝藥直徑、加阻塞圈和研制新型炸藥等方法。但這些措施對于采用20m或者更長的的深孔來說很難施工,且不易操作,為此,采用提高爆速的方法克服管道效應,即用爆速6900m/s的導爆索代替雷管引爆爆速3600m/s的煤礦銷按炸藥。
四、小結
目前,我國對煤柱回收技術的研究還處于起步階段,國內在煤柱回收方面的實踐和理論研究都比較少,對這方面的研究有待我國煤炭專家以及煤炭工作者進一步開展。
參考文獻
[1] 蔣太平,煤柱中采用房柱式開采的實踐與認識,礦山測量,2000
關鍵詞:測繪行業、現狀、發展、弊端、戰略規劃
中圖分類號: P2 文獻標識碼: A 文章編號:
現階段我國測繪行業的發展現狀
自從提出數字地球這個理念以后,有關數字地球的國際會議就在北京舉辦,此次會議也是全世界首次會議,被稱之為數字地球國際會議。國務院副總理李嵐清在會上指出,我國政府對數字地球的作用非常重視,實行的方針主要是需求牽引,統一規劃,分階段發展并且要共同建設共同分享,這為數字地球建設的發展起打下堅實的基礎,隨著變化,數字中國、數字區域、數字省和數字城市代替了數字地球的概念,在這種情形之下,對我們國家測繪行業的快速發展起到非常關鍵的作用。首先,建設地球空間數據庫,地理空間信息技術的建設需要由基礎空間信息數據庫作為基礎,也是建設國家信息基礎設施的重點,對國家信息化的建設起到重要作用。建國以來,國家在國土調查方面投入了很大的投資,積累了大量的各方面的信息,包括:齊全的專業、較高的標準化及系統性,并且能夠遍布全國,大部分地理空間信息的生產與管理都是由國家來負責。其次,建設空間信息技術標準,國家科技部組織并研究了空間數據格式交換標準,此標準定義了三種數據的交換格式,包括:柵格數據、矢量數據、影像數據等。并在此交換格式的基礎之上進行數據交換件的開發,實不同部門及不同系統間的交換空間、非空間數據得以實現。在一九九九年八月二日此標準作為國家的標準并進行頒布,二零零零年十月一日進行了實施。空間信息共享元數據標準在地理空間信息描述的基本內容及模式上都進行了規定,具體內容包括:質量信息、標識信息、表示信息、實體、空間參照信息以及屬性信息,還有發行信息與元數據參考信息等。國家空間信息共享體系的建設,為國家信息化建設服務起到非常關鍵的作用。最后,有關空間信息的處理、信息的分析以及管理技術能力,地理空間信息技術發展的基礎就是國家空間信息處理、分析與管理技術,并且也是地理空間信息技術發展的有利平臺與工具,同時,也是產業發展的靈魂。 此領域的技術范圍較廣,主要包括:地理信息系統技術和軟件、圖形圖像處理技術和軟件以及全球衛星導航定位技術和軟件等。一直以來,在這個領域中,占有絕對的統治地位的就是國外的軟件,而國產軟件相比來講則處于薄弱的位置。然而,隨著國家不斷重視,并且通過各方面的努力,這種局面已經得到很大的改善,尤其是在九五期,很多由我們國家自己研制的軟件都已達到了國外同類的產品,甚至已超越了國外同類產品,不但在國內占有一定的市場份額,在國際上也占有一定的市場份額。
新時期我國測繪行業存在的問題
首先,建設數據庫,第一、把數據共享,在數據庫的建設中存在非常嚴重的重復建設的問題,沒有健全的數據共享機制,相應的政策法規也沒有保障,沒有標準的數據庫,這樣就導致無法實現數據的共享。除此之外,就是數據較多并且都是各自單位自己加工而成的,并沒有形成數據產業。第二、關于測繪經費的問題,一直以來,國家沒有對測繪做足夠的投入,測繪體制一直保留著傳統的體制,沒有規范的市場,沒有穩定的測繪隊伍,也沒有完善的政策環境。這些問題都充分說明一個問題,地理空間技術是一項高新技術,涉及的領域也是技術密集性的產業,不管是購軟件設備還是硬件設備,無論是對數據的生產還是更新的投入,都是一個很大的數字,并且投入與產出會產生很大的反差,這對發展起到很大的影響。其次,空間信息技術的標準,在基礎類的標準規范中,如今,國家標準只包括地球空間數據交換格式,但是,軟件方面的工作還是比較缺乏的,國內沒有普遍的使用;一些非常重要的數據標準只能停留在方案階段,如:空間元數據標準、空間數據共享模型、空間元數據系統運行規范等,要成為真正的國家標準還有一定的距離;部分重要的基礎性標準也沒有開展工作,如:地理信息系統軟件功能標準、空間互操作協議、空間數據傳送協議以及空間信息查詢語言標準等。另外,在應用類的標準規范中,也沒有建立起行業的地理信息系統技術規范或標準。
三、新時期我國測繪行業發展戰略規劃
首先,在數字中國的地理空間框架的建設中要加快速度,二十一世紀是信息化的知識經濟時代,我們國家提出了全面建設小康社會的奮斗目標,測繪屬于地理信息產業,在以后的發展中應加快數字化測繪體系向信息化測繪的轉變,重點建設數字中國、數字區域、數字城市的地理空間信息基礎框架。其次,在有關部門的協作配合下,加快建設數字中國、數字省份的應用示范工程。以地理空間基礎數據庫作為平臺,有效結合其他行業專業部門的專題數據。
四、筆者對我國測繪行業的幾點看法
第一、根據目前我們國家的國情,制定國家空間數據基礎設施政策,需要考慮以下四個原則:一是鼓勵公開,提供數據共享程度的原則;二是把市場競爭的機制引進來,充分利用利益驅動的原則;三是運用國家宏觀手段的原則,四是實行數據分類動作的原則。 第二、制定出空間信息共享的政策,具體包括:數據報償定價政策、數據投資政策、市場競爭和利益驅動政策、數據公開和保密政策、數據分類運作政策、數據安全以及防護政策、數據標準化政策等。第三、使數據共享的關鍵性問題得到有效解決,具體包括:數據模型和數據格式、數據結構、空間數據質量、地理信息的標準化、網絡建設、數據的互操作、法規與政策。在使國家信息得到安全保證的基礎上,使部門及地區間的地理空間信息資源得到充分的共享以及合理的利用,起到有效的促進作用。第四、實現地理數據共享其中一個關鍵性問題就是地理信息標準化,這對地理信息產業的形成起到很大的促進作用,也是地理信息產業的發展的重要條件。與國際有關地理信息標準的水平相比較,我們的水平是有一定差距的,重點是標準的理念基礎及適用性的差距。第五、使國家的空間管理體制得到健全,在新世紀的全球空間信息技術發展的形勢之下,使我國的空間信息技術發展及應用得到進一步的研制,使發展戰略、總體規劃、技術路線及專項計劃得到進一步的明確。第六、在人才的隊伍方面加強建設,無論是測繪技術還是信息技術都在不斷的快速的發展,所涉及的領域也在不斷擴大,在人才隊伍的建設以及培養方面要不斷加強并進一步落實,這樣才能跟著國家信息基礎設施建設的步伐,使我們國家在此領域的創新能力得到提升,并且提高國際的競爭力,與此同時,還要把應用成果的示范作用充分發揮出來,加強應用技術方面的培訓,只有這樣才能使人才隊伍得到穩定。
參考文獻:
1. 景維立,孫仁鋒. GPS網絡RTK技術及其應用[J]. 四川測繪,2005,28(4):184-187.
2. 晏紅波,黃騰. GPS網絡RTK 的現狀及應用前景探討[J]. 現代空間定位技術研討交流會論文集,2007,5(3):66-73。
3. 陸賢東,顧和和,王飛. 網絡RTK在地籍測量中應用分析[J].礦山測量,2008(2):18-24. 4.過靜郡,王麗,張鵬. 國內外連續運行基準站新進展和應用展望[J].全球定位系統,2008(1):1-10.
5.李征航,何良華,吳北平. GPS技術的最新進展——網絡RTK [J]. 測繪信息與工程,2002,27(2):22-25.
6. 張瓊,王建文. VRS技術原理及網絡RTK在城市規劃測量中的應用[J]. 測繪與空間地理信息,2008,31(4):63-65.
【關鍵詞】GIS;房地產測繪;數據組織;數據管理
隨著我國經濟的飛速發展,我國的房地產經濟步入了快速發展時期,全國大中小城市的房地產管理部門也將房地產信息建設列入了工作的重點,不斷地研發了多種形式的房地產業務管理系統。地理信息系統也稱作為GIS,GIS是將地理學、計算機科學、幾何學以及應用的對象等相互結合的綜合性高新技術,可以將房地產管理中的信息和地理位置的反映圖形進行有效的結合,跟據用戶的實際需求對結合后的信息進行具體的分析,為現代化、信息化的房地產管理打下良好的基礎。
1 房地產測繪軟件的應用情況
當前,已經有不少的房地產測繪軟件應用到了實際工作中,但是由于房地產信息系統的不斷發展,這些軟件已經不能夠滿足信息系統管理的需求。主要表現為原本以制圖為基礎的房地產信息系統所需要提供的房地產測繪信息已經不僅僅是紙質的圖形,必須要包含信息化、數字化的圖形信息以及屬性信息,而當前的房地產測繪軟件都已經不能夠滿足這個需求。所以,想要對這種現狀進行改變,就必須要對基于GIS的房地產測繪系統進行開發。在傳統的房地產測繪軟件中無法進行屬性信息與圖形信息的一體化儲存技術,雖然圖形數據和屬性數據都是電子格式的,但是圖形信息與屬性信息都是進行分離存儲的,而且數據儲存之間沒有直接的聯系,所以無法選擇簡便的方法來訪問這些數據。傳統的房地產測繪數據無法與信息系統進行無縫的集成,數據必須要通過手工進行處理,甚至還需要將數據全部數字化后才能將其轉入到信息系統中,這就會增加房地產測繪數據的成本和周期,顯然說明了傳統的房地產測繪軟件無法滿足房地產信息系統日常更新與維護的需要。
2 信息系統在建設中存在的問題
國內的大多數城市的系統建設以及應用的實際情況表明,當前房地產信息系統在建設的過程中存在的問題主要就是房地產測繪與信息系統之間沒有相關的聯系。在當前的大部分系統中,房地產測繪數據在采集、分析以及利用之間缺乏有效的聯系,房地產測繪負責的只是制圖,屬性信息的采集工作還需要通過其他業務來完成,房地產測繪的結果就是形成紙質的報表以及單一的數據文件。這不但浪費了人力和財力,還導致數據出現不準確、不一致的情況。房地產測繪很難入庫,部分信息系統在進行建設的過程中,已經對測繪成果的利用情況越來越重視,但是仍然不能進行有效的利用。這必須要轉變傳統的房地產測繪觀念,就是要將以制圖為主的房地產測繪轉變為以信息采集為主的房地產測繪。這個問題的產生與當前房地產測繪使用的手法以及工具有直接的聯系,房地產測繪系統不具有向房地產信心管理系統提供有效的信息的能力。
3 將GIS引入到房地產管理中的意義
將GIS引入到房地產管理中是房地產管理發展的一個新的方向,它代表著房地產管理逐漸走向成熟,管理模式也更加的規范。房地產信息中包括了坐標信息、產權信息、自然信息、金融信息以及管理信息等等。坐標信息能夠確定房屋的地點有非常重要的作用,傳統的房地產管理中,房屋的坐標普遍都以城市的街道名來定位,而城市的街道名具有模糊、不精準、易變等特點,無法從根本上避免重復發證等情況出現。引入GIS之后,將辦證的房產與房地產地形圖進行緊密的關聯,運用房地產地形圖的坐標來對房地產坐落進行精準的定義,確保以圖管證能夠得到實現,確保房地產辦證工作的順利、準確的進行。引入房地產GIS系統,能夠將一定范圍內的任何房地產信息進行分析、統計,例如,房地產的密度分析、房地產容積率分析、按產別進行的分類統計、房屋拆遷統計等等,也使城市房地產現狀更加容易了解。
4 基于GIS房地產系統數據組織與管理
4.1 房地產系統數據庫的管理方式
空間數據具有非結構化的特點,在GIS應用的初期,數據庫一般都使用文件與數據庫混合的方式來對空間數據進行管理,其中最為典型的就是ArcInfo,還有部分系統則運用了純文件的方式來對空間數據進行管理,例如MapInfo。這種管理方式存在著很多的不足,主要的表現為:文件的管理系統功能較小,不能保證數據的安全性、完整性、一致性,缺少在數據損壞之后的恢復功能,多個用戶同時控制的性能要比關系數據庫管理系統要差很多。為了解決這些問題,我們要遵守關系數據庫組織數據的原則,對數據進行關系范本形式的分解,分解成等量的記錄數據,并制定成表進行儲存。并且,按照關系模型的分解和連接之間的原則,在對空間對象進行處理的時候,就不需要進行太多的連接操作,減少了耗費的時間,提高了存儲的效率。
4.2 數據共享管理
數據共享是各個部門、各個企業以及公共網將同一數據進行共享。能夠確保房地產管理信息化得以實現的關鍵性問題就是數據共享。房地產管理信息化的主要核心就是要建立起數據共享平臺,這也是保證數據平臺資源的共享以及其他行業平臺的資源交互的基礎。房地產管理的各個部門可以利用數據共享平臺來使用統一的基礎地理圖形數據,利用數據一體化的相關模型來確保房地產數據和功能的共享,保證房地產數據的分布儲存和集中管理。
4.3 房地產空間數據的組織形式
房產圖是對房產的產權、產籍進行管理的重要依據,我們可以按照房產管理的需求來進行劃分,可以分為:房產分幅平面圖、房屋分戶平面圖、房產分丘平面圖。房產分幅平面圖是對房屋及用地的位置、產權歸屬等多種情況進行體現的基本圖,也是對分丘圖與分戶圖進行測繪的基礎。房產分丘平面圖是房產分幅圖的局部圖形,也是進行房屋產權證附圖繪制的基礎。房屋分戶平面圖是戶為單位的,對房屋的產權歸屬進行體現的詳圖,有明確房屋的產權界限的作用,普遍作為房屋所有權證的附圖來進行使用。下圖對房地產的空間數據對像存在的映射關系進行描述。
5 結語
GIS是對圖形信息進行采集、更新、存儲、輸出、分析等處理的處理工具,GIS也為人們的日常生活帶來了極大的便利。GIS改變了傳統的房地產管理信息系統軟件重視屬性信息的情況,表現了房地產管理逐漸的走向成熟,管理更加的走向規范。所以,采用GIS技術對房地產測繪信息管理系統進行構建也滿足了人們日常生活的需求,使地理信息系統真正的做到了服務大眾。
參考文獻:
[1]萬劍華,孟慧,劉善偉,劉國慶.基于GIS的土地與房屋管理信息系統設計與實現[J].山東省測繪學術年會論文集,2006.
[2]劉剛.基于GIS技術的房產測繪信息系統的設計與實現――濟南市房地產測繪信息管理系統實施方案[J].山東省“數字國土”學術交流會論文集,2007.
[3]宋廣班,馮學智,王周龍.南京市房產側繪信息系統的設計與實踐[J].計算機應用研究,2000(17).