HI,欢迎来到学术之家股权代码  102064
0
首页 精品范文 工程测量学

工程测量学

时间:2023-06-01 09:09:36

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇工程测量学,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

工程测量学

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.

关键词: 土木工程测量;课程改革;实验改革

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

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)10-0245-02

0 引言

工程测量学》是土木类专业必修和专业基础课,是一门实践性很强,实践与理论结合严密的学科,因此要求其理论与实践教学并重。商丘师范学院是一所应用型本科院校,其中建筑与土木工程学院现有专业土木工程和建筑学两个专业,培养大量应用型人才,由于建院时间较短,在《工程测量学》的教学上存在很多不足,比如,最初由于设备有限,只注重理论教学,学生实践教学较少,后有所改善,但实践教学方面不足之处仍较多。如实践教学环节包括课后实验和课后实习,随着测绘行业新技术、新设备的出现,校园教学设施更新速度远不及行业进步,因此实践教学与实际工程脱节,教学目标中的要求学生创新能力的提高也难以实现。

1 实践教学环节存在的问题

1.1 教材内容落后,理论与实践脱节 教材内容一成不变,如水准仪和经纬仪构造部分,仍以微倾式水准仪和光学经纬仪为主,而在行业中,这两种设备已经尽乎淘汰。本校所用的水准仪也是自动安平水准仪和电子经纬仪。这就导致理论教学与实践教学脱节,学生不知所云。

1.2 实验内容单一,实验基地建设不足 实验学时少,课后实践环节仅停留在仪器的基本使用上,并且由于没有完善的实验场地,学生仅会进行仪器操作,却无法在实际工程中应用。

1.3 实验设备不足,实验学时少 由于建院时间较短,教学设备十分短缺。正常情况4-5人一组使用一台设备,而由于我院学生较多,设备严重不足,实际的实践环节甚至达到10人一组,又因实验课时较少,很多学生甚至还没轮到其操作就已经下课。两周的测量实习,由于学生多,不得不分批次进行,一学年中第一学期的实习时间,排到后面的学生不得不推到寒冬腊月,而第二学期的实习时间则推到酷暑,这两个时间均不利于测量工作的进行。

1.4 实习内容落后,与行业脱节 测量实习还停留在绘制大比例尺地形图,而在行业中多采用数字测图,且在建筑行业中,从事施工放样的人的比例远高于测绘地形图,因此实习环节与行业应用脱节。

2 实践教学改革内容

针对我院往年在上述实践环节中的不足,本教研团队就如何做好实验和实习,如何改进教学手段和方法,提高教学质量和教学效果,进行了探讨和实践应用。

2.1 从思想上重视实践环节 教师必须首先从思想上重视实践教学,因为实践教学是学生掌握理论知识的基本途径和方法,也是反映课堂理论教学效果好坏的一面镜子。教师不能把实践教学仅仅当作一个教学程序,对学生的实践过程放任自流,而应结合实际,思考理论和技能的应用问题,真正站在学生的角度来考虑学什么、教什么、怎么教和怎么学的问题;同时应重视新技术手段的应用,从观念上提高实践教学的自觉性,增强探索改革的意识。[1]从而帮助学生了解测量实践的重要性,激发学生实践兴趣,变传统的被动学习为主动学习。

2.2 教学设备革新、实训基地建立 学校非常重视测量学的实践教学环节,为解决以往测量设备少,学生多的问题,学校大量采购先进的测量仪器,电子水准仪、电子经纬仪、全站仪、激光测距仪、激光投线仪等一批土建施工中常用先进仪器被购进,一方面解决设备数与学生量不成比例问题,另一方面,使学生能接触工地常用仪器,提高上手速度。测量仪器除学生上课时可以使用外,只要有空闲,学生可随时借用。每种仪器都配有内容详尽的功能介绍和操作说明,配有专门的仪器管理老师,即使专业课老师不在,仪器老师也可进行指导。

建立实训基地。测量学实践教学环节应包括实验室、校内实习基地和校外实习基地建设三个方面。[2]为了提高实习质量,我们在校园内建立了一片独立的校内实习场地。并与国家水准点进行连测,建立了可长期使用的标准固定点。实习场地模拟土建工地实际情况建立,使学生在必做的水准仪、经纬仪、全站仪等实验项目上完全与工地接轨。学校与多家建筑企业建立联合培养学生计划,校外实习与建筑施工相结合,让学生能切身参与到施工的各个环节,为将来学生就业打下坚实基础。

2.3 实践教学内容改革 传统实践课都是验证性实验,不利于培养学生的独立观察、思考及分析问题的能力和独立设计实验的创新意识。因此需要减少验证性实验,探索开设设计性实验,注重发挥学生在实践教学活动中的主体作用。在实践课中,教师根据实际土木工程中所用到的测量知识,提出一个测量任务,如一个建筑物的基础放样,某栋新建筑物的变形测量等,让学生根据所学知识自己设计测量计划并进行实施,教师对学生的设计进行启发式指导。这种实践教学方法体现了以人为本的教育思想,有利于创新人才的培养。其打破了实验依附理论的传统教学模式,使实验教学真正成为学生学习知识、培养能力的基本方法和有效途径。[3]另外,根据对用人单位调研后得出的结果,可以适当减少地形图测绘方面的实验课,多增加施工放样、变形观测、竣工观测等工地应用较多的内容。

2.4 实践教学方法改革 多媒体课件多应用于理论教学环节,在测量实验环节,借助多媒体以三维动画的形式来模拟测量仪器的构造、测量的原理与过程,从而缩短了实验课教师的讲解时间,也使得教学内容更直观,学生更易接受,从而更好地完成实验教学任务。同时还可向学生展示新仪器在工程中的应用情况,引导学生将测量课程与所学专业紧密联系。[4]另外,将平时上课情况拍成教学视频,放在校园网上,方便学生学习。

3 结语

以上改革内容在我校11级土木工程专业进行实验,实验结果表明:学生上交的实习成果规范、数据可靠。不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。工地实习发现,学生对仪器操作熟练度,解决工地实际问题的能力明显高于往届。另外,学生的团队意识、团队协作能力也得到了很好的提升。

参考文献:

[1]吕廷波,王京,李恺,刘洪光.非测绘类专业《测量学》课程实践教学改革探讨[J].石河子大学学报,2009,23(6):107-108.

[2]卢成江,卢书楠.土木工程专业测量学教学改革实践探讨[J].中国新技术新产品,2009,(10):227.

第2篇

关键词:工程测量学; 教学方法; 实践能力

中等职业教育培养的是具有一定文化和专业基本理论知识、熟练的专业技能、较强的实践能力和良好的职业素养的中等应用型人才,与此同时,现代测量新技术尤其是3s技术即gps(全球卫星定位系统)、gis(地理信息系统)、rs(遥感技术))的发展对工程测量课程的教学方法改革提出了新的要求。因此,如何改进《工程测量学》课程教学方法使其与中等职业技术教育培养人才的要求相适应,是摆在我们面前的一个重要课题。

1明确培养对象,满足企业需求

《工程测量学》是工程测量专业和地质勘查工程专业的一门专业技术基础课,其内容极其广泛,这就要求我们在教学中一定要明确培养对象,在教材的选取上要针对不同专业学生有的放矢,根据社会实际需要对教材内容进行适当的补充。如就“地形图在工程建设中的应用与精度分析”、“施工放样的基本方法及其精度分析”等两个专业共性的问题应当结合现代企业需要共同进行详尽讲述;而地质工程测量部分只对地质专业学生做详尽讲述,对工程测量学生只做系统介绍即可。切实注重不同专业学生在实际工作中的适应能力,真正做到让不同专业学生能够应用所学过的这些内容去解决实际问题;从而满足不同领域工程建设发展对学生的需要。即做到让不同专业学生学即所用、学即能用,毕业后能顺利参加工作。

2改革教学方法,提高实践能力

工程测量学是围绕着各项工程建设对测量的需求所进行的一系列有关测量理论、方法和仪器研究的一门学科,它与很多工程建设有着密切的联系。随着科学技术的进步与建设事业的发展,工程建设项目越来越多,需要解决各类工程建设中测量问题越来越复杂再加上测量仪器更新换代之迅速,导致传统的教学方法很难适应企业需求。因此,改革当前《工程测量学》教学方法,适应社会发展势在必行。

2.1《工程测量学》理论课部分教学方法的改革

打破“满堂灌”教学方法,建立以学生为中心、以教师为主导的新教学方式。采用讲练结合和讨论式、自主式的教学方法,注重学生思路的引导和启发,以提高学生的学习兴趣和学习积极性。上课根据教学内容决定教学方式,对于难理解和掌握的内容,采用引入一些相关的工程实例边讲边练,精讲多练和课堂讨论的教学方式,对于多解问题、方案选择采用思路引导或课堂讨论的教学方式,对于非重点、难点及描述性内容采用老师指点学生自学的教学方式,灵活多样的教学方法充分调动学生学习的主动性,提高教学质量。

运用现代教育技术,提高教学质量。把计算机技术、网络技术、多媒体技术引入课堂教学是现代教育技术,使用多媒体、计算机网络等现代化教学手段,降低《工程测量学》课程的学习难度,提高学生的学习兴趣,提高教学质量。多媒体教学是课堂授课的主要形式,计算机、投影仪、多媒体课件和绘图软件的灵活使用,能够吸引学生的注意力,帮助学习,提高教学效率。特别是对测绘仪器使用的讲解上使教学内容更加形象、直观,把抽象问题具体化,复杂问题简单化,有助于学生直观理解。如陀螺经纬仪、全站仪等仪器穿插大量图片,使学生对这些仪器及其操作流程、应用有直观的认识。同时对于学生构造空间模型,测量后内业数据处理等问题的理解和掌握都有很好的帮助,从而更好的达到课程改革的目的。在老师的指导下,利用网络教学有助于学生自我学习,如在校园网上相关的教学资料,向学生介绍一些相关的测量论坛和测量网站,学生可以通过互联网自己阅览学习,了解测量的发展动态。

2.2《工程测量学》实践课部分教学方法的改革

工程测量学是一门实践性非常强的专业课程,实验的好坏直接关系到这门课程掌握成败的关键。只有通过实验和对测量仪器的操作、采集数据、进行计算、测图或施工放样,才能真正理解和掌握测量的基本原理和基本方法,才能真正培养和提高应用理论知识解决实际问题的能力。因此加强和完善工程测量学实践环节,是工程测量学教学改革的重要环节。

笔者认为实验课教学从以下几方面进行:

(1)实验目的明确。实验目的是要求学生运用测量基本理论和基本实践操作技能解决建筑工程测量技术问题的实践过程,是培养学生实际动手能力和综合分析问题、解决实际问题能力。故此在实验课程进行前一定要选好实验课题,选的实验最好与实际工程联系紧密。并提前向学生公布以便使学生提前为实验做好准备(包括实验用到的理论知识、仪器操作、数据处理等)。

(2)实验步骤明确。实验步骤严格按照工程实施步骤有条不紊进行。如要求学生按工程要求进行图上设计、实地踏勘选点、实地测量等。

(3)实验实施环节分工明确,安排有序。为了提高实验质量和效率,防止实验课实施过程中杂乱无序,和个别学生因产生倦怠情绪而不亲自动手的情况发生,实验的安排应当分组比赛进行,每组人员分工明确组织有序。这样也更好地激发学生对测量实验课程的学习兴趣。

(4)实验过程中及时排疑解疑。这一阶段是测量实习的最重要阶段,学生在课堂理论学习中遇到的疑问和未掌握的知识都可以通过实验来检验出,这就要求我们老师务必要对其实验过程中提出的疑问及时发现及时有效解决,从而使学生对理论知识巩固和加深理解。

(5)撰写实验总结报告。实验总结报告分为实验操作记录和实验分析总结两个部分。学生撰写实验总结报告,有助于学生在实验操作过程中形成良好的作业习惯,有助于学生对整个实验过程回顾,加深对理论知识的进一步理解和巩固;有助于学生概括总结能力得提高。

3改革考核机制,注重理论联系实际

工程测量学这门课程有很强的特点,主要表现在理论和实践结合非常紧密。采用传统的试卷考核方式难以反映学生的实际操作能力,而且考核内容过于依赖教材内容,导致学生只注重对理论知识的掌握,忽略实际操作能力的训练。因此有必要对考核方式进行改革。

考试的形式,采用理论水平测试与实验测试双重机制考核,理论和实验两项成绩各占总成绩的50%,具体办法如下:

(1)理论水平测试,包括平时考查成绩和期末测试成绩两个部分。在教学中,平时的考查包括上课率和作业完成情况、上课的笔记、课堂讨论和答疑情况等,期末考试严格按照教学大纲命题考核。

(2)实验测试,包括平时实验成绩评定和期末专项抽题测试两个部分。平时实验成绩根据平时学生的实验操作、实验报告记载情况及结果来衡量学生的成绩; 期末组织专项抽题实验考试采取学生随机抽题,严格按照实验规范要求根据最终实验结果的准确度来给定成绩。

总之,我们要本着中等职业教育的总体方针以实践能力为中心,以就业为导向,不断开拓创新《工程测量学》课程教学方法,这样才能逐步提高《工程测量学》课的教学质量,培养出更多符合社会需求的技术性人才。

参考文献:

[1] 江宝波,黄德芳.工程测量学.北京:地质出版社,1990.

[2] 党星海,郭宗河.工程测量.北京:人民交通出版社,2006.

[3] 张正禄.工程测量学.武汉:武汉大学出版社,2005.

第3篇

[关键词] 水利工程测量 水利水电建设 测绘产品 学科发展 报告

1 引言

工程测量是研究各类工程建设在规划、设计、施工阶段以及运行管理全过程、全方位测量工作的科学技术,是一门应用测量学科,是多专业测绘的综合学科。水利工程测量是工程测量的重要分支。其主要工作内容,包括为满足水利水电开发、水资源利用保护、流域综合治理规划、防汛减灾、科研、水利工程建设等领域需求,提供与地理位置有关的各种综合或专题信息。它是水利水电建设宏观管理、资源调查开发、水环境保护、区域经济规划、土地利用开发等不可缺少的前期基础性工作。正确认识我省水利工程测量发展现状和存在的问题,研究和制定我省水利工程测量学科发展的对策和措施,对我省水资源综合开发利用、防洪减灾和水利工程建设具有十分重要的意义。

2 福建省水利工程测量发展现状与存在的问题

2.1 水利工程测量历史沿革

建国以来,水利工程测量作为建设现代化水利事业的一门重要基础学科,通过广大水利水电测绘工作者的共同努力,初步形成了一定规模的测绘专业队伍和技术力量,为福建省水利水电开发、水资源利用保护、防汛减灾以及改善生态环境等方面,做出了积极的贡献。

在20世纪50~70年代,先后组建了福建省闽江流域测量队、精密水准测量队,晋江流域、九龙江流域、农田水利测量队,1958年以后又相继成立了福建省水利水电勘测设计院、福建省九龙江规划队、福建省水利规划院以及各地市的测量队。基础测绘队伍曾达到300人左右。主要工作是承担闽江流域平面、高程网的建立和1/万流域地形图测量、负责全省各流域二、三等精密水准测量、“五江一溪”(闽江、晋江、九龙江、汀江、赛江、木兰溪)及鳌江等流域的平面和高程控制和小比例尺地形图(1:2.5万、1:1万、1:5千)的测量工作、负责晋江流域灌渠测量、九龙江流域规划及灌渠测量、相继完成了各大、中、小型水利水电工程的三、四等三角平面控制网测量、高程控制测量以及水利枢纽建筑物地形图测量等。这期间,完成的水利水电工程测绘产品有:二等水准1925公里,三、四等水准10418公里,三、四等三角点4753点,五等三角点12576点,1:5千地形图测量1578km2,1:1万地形图12046 km2,1:2.5万地形图422 km2。

进入80~90年代,面临我国改革开放的大好形势,科学技术在各个领域得到突飞猛进的发展,测绘的仪器设备和技术手段也在日新月异的变化。为适应社会经济发展的要求,水利水电基础测绘队伍也在不断地调整和改变,整合后的测绘队伍更加精干和专业化。2000年以后,随着测绘仪器设备不断更新完善、测绘新技术的应用日臻成熟、各种数字化测图软件、系统管理软件不断推广和引进,用现代测绘先进技术逐步对传统测绘技术进行了更新,基本完成了对传统测绘产品的现代化技术改造。

2.2 测绘人员队伍及设备基本情况

“十五”期间,全省水利水电工程测绘专业队伍约有15家,其中有2家分布在省级单位,有8家在地市级单位,其它县级单位的有5家。具备甲级测绘资质的单位目前仅有1家;乙级测绘资质的单位有3家;丙、丁级测绘资质单位的约有11家。

全省水利各部门中,专门从事基础测绘工作的专业人员约有140人,其中大学本科学历有46人,占总人数的28.6%;大中专学历有54人,占总人数的38.6%;具备初级以上职称的专业技术人员有88人,占总人数的62.8%,其中教授级高级工程师1人,高级工程师12人,工程师43人。

据初步统计,目前全省水利系统已拥有多种精度和型号的全站仪61台、GPS接收机32台套、水准仪127台、经纬仪92台、测深仪7台套以及计算机、对讲机等办公系统辅助设备。仪器设备投入总资产达1600多万元。特别在“十五”期间省级设计勘测单位投入较多的财力,引进多种型号的GPS接收机,具有自动采集、观测数据自动处理功能的各种型号全站仪、可施测高精度等级的水准仪,拥有较为先进水平的测量平差计算软件和计算机数字化成图软件。这些高精尖设备的投入和使用,在“十五”水利水电建设中发挥了重要作用,取得较好的经济和社会效益。

2.3 水利工程测量工作成效

建国以来全省的水利水电工程建设取得辉煌成就,特别是改革开放以后,进行了大规模的水利水电基础设施建设,兴建了大量的水利水电工程。截至2006年末,全省已建成大、中、小型水利工程56万处,引水工程18.33万处,水库5.45万座,总库容135亿m3,年总供水量191.57亿m3,修建江海堤防5410km,围垦滩涂造地128.58万亩。此外,还修建各类大中小型水电站6000多座,装机近1000万kw。“九五”、“十五”期间,相继完成了水利水电工程测量项目230多项,其中省重点工程的项目10项,完成的总产值约2800多万元。在基础测绘工作中,累计完成国家三、四等水准测量1627公里;布设三、四等平面控制网点2329点;完成了各等级的电磁波测距导线1020公里;累计完成了1:500~1:5000比例尺的专业地形图833.4平方公里;施测各种断面数千公里。这些测绘成果,在水利水电的规划、设计、施工、工程建筑物的变形监测、工程运行管理和决策等方面发挥着极其重要的作用,为我省水利水电工程建设的顺利实施,提供了有力的基础保障。

目前,正在进行的水利工程测量有全省大中小流域综合规划、全省水资源及开发利用综合规划、全省中等以上城市防洪排涝规划、莆田木兰溪下游防洪整治工程、晋江下游防洪岸线整治工程、闽江下游北港南岸防洪排涝工程、闽江上游富屯溪、金溪、尤溪防洪工程、九龙江下游防洪工程、晋江市小流域整治工程、福州市内河整治工程、晋江、石狮、湄洲湾南岸供水二期工程等40多项水利工程;正在进行的水电工程测量有全省中小抽水蓄能电站规划、全省风电厂选点规划、仙游抽水蓄能电站、福鼎抽水蓄能电站、福州鼓岭蓄能电站、福安上白石水电站等30多项水电工程。这些水利水电工程的测量普遍采用“3S”及数字测绘技术,高效、快速地为项目的勘察设计和建设提供数字化测绘产品。

在科技进步与创新、新技术推广应用方面,水利工程测量取得的成绩尤为突出,近年来在福建省水利水电勘测设计研究院和福建省水利规划院两个龙头单位的带领下,对GPS、RTK、数字成图等先进设备与技术进行了广泛深入的研究应用与推广,并先后获得了4项福建省科学进步三等奖、1项福建省水利厅科技进步一等奖、3项福建省科技进步二等奖、2项福建省水利厅科技进步三等奖、1项福建省优秀勘察设计三等奖。2006年至今,两单位还成功申请承担了2项水利部“948”引进国际先进技术项目,成功引进了瑞士安伯格TMS隧道测量系统关键技术与设备、美国NAVCOM全球双频单机高精度GPS差分系统。

2.4 存在的主要问题

综观我省水利工程测量系统的队伍、仪器设备使用、技术发展水平、测绘成果管理状况,以及水利行业各部门对基础测绘的认知存在着差异,决定了水利基础测绘建设和发展的艰巨性和复杂性。水利基础测绘仍存在亟待解决的问题。

2.4.1 基础测绘数据落后,成果现势性不强

我省的水利水电测绘所使用的平面坐标系统大部分采用54北京坐标系统或以某地区为参心的近似54北京坐标系统或称工程独立坐标系统,与国家现行的80西安坐标系统不能接轨。同时我省早期布设的等级大地控制网已经使用了二三十年,网点数量不足,长期没有复测,又在大规模基础设施建设过程中受到严重破坏,可利用率低,已不能满足当今社会发展之急需。

在高程系统方面,有多种高程系统(如罗零高程系统、石垄高程系统、马肚底高程系统、1956年黄海高程系统、1985年国家高程基准等)长期并存,虽有换算系数,但其精度不一,资料陈旧,造成水利水电规划、设计、监测等部门使用不便和混乱。

基础测绘主要的产品成果体现在各种比例尺的地形图上,随着国民经济飞速发展,流域内各种地理要素发生了很大的变化,现存的地形图成果资料,大部分为传统的白纸测图资料,部分成果资料已失去使用价值。因此无论在内容和形式上,地形图成果远远不能反映经济和技术发展带来的地物地貌变化,现势性很差。

经过数十年的建设,我省水利水电已建成众多包括水库、水电站、水闸、堤防等大中型的水工建筑物。长期以来,我省水工建筑物的变形观测工作主要是由工程的施工建设单位和运行管理单位施测的。由于观测队伍不稳定、仪器设备陈旧、手段落后、技术水平参差不齐、数据综合分析处理不科学等原因,造成变形观测成果质量低劣或安全性评价不合理。特别是建设于上世纪50~70年代的水库,普遍未建立完整的大坝及库区变形观测系统,有的甚至从未进行过变形观测,各水库的其他地理数据也相当陈旧。这给现在正在进行的水库除险加固工作和后续的运行调度管理工作带来巨大困难,一旦发生险情将给水库下游居民的生命和财产带来巨大损失。

2.4.2 专业测绘人才匮乏

人才队伍是保障工程测量成果质量的必要条件,更是进行高新技术推广应用与科技创新的基础。由于历史原因,专门从事测绘的人才多为相关专业转行从事测绘工作。近十几年期间引进的专业测绘技术人才相对较少,能够熟练应用、掌握现代测绘高新技术(如地理信息系统、遥感影像技术)的人才尤其稀缺。

2.4.3新技术应用滞后,科研投入不足

我省水利水电大多数测绘队伍的基础设施建设与其他行业的测绘队伍相比较,仍处在较低的水平。发展不平衡现象十分突出,在大多数地县级测绘部门,设备落后、手段陈旧,高精尖的仪器设备投入不足,在现代测绘技术软件的配置上更显得薄弱,大大影响了传统测绘生产模式向现代化测绘技术更新改造的步伐,无法满足现代化水利建设对测绘产品的要求。现阶段为规划设计提供的测绘产品大部分仍停留在目视解释上,缺少计算机图像处理系统和数字化装备,水利水电系统尚未完全引进数字化测量系统,服务于水利水电建设的专题地理信息系统还没有投入较多的力量进行研究开发。

2.4.4 行业管理机制尚未建立,服务体系不健全

目前,水利系统的测绘技术管理仍处于各自为政的局面。各部门在规划设计各个阶段的报告、图件以及采用的基础测绘资料未作评价、分析或审查,给水利水电建设带来巨大隐患。同时,各测绘单位间缺少交流平台,成果未能做到共享,造成重复测绘的浪费。

3 水利工程测量的发展目标和应用前景

3.1 发展目标

水利工程测量的发展目标是从传统的测绘技术向数字化测绘技术转化,从模拟测绘产品向4D产品转化,从传统的测绘产业向水利地理信息产业转化。积极推广和应用新技术,促进水利工程测量技术方法和手段的更新换代,充分利用GPS、GIS、RS和“3S”集成技术以及数字化测绘技术和先进的测绘仪器等高新技术。加大人才引进和培养力度,加强新技术的研究和推广应用,不断拓宽水利工程测量服务的新领域。逐步实行测量数据采集和处理的自动化、数字化、实时化和智能化;测量数据管理的科学化、标准化、信息化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。建立健全水利工程测量管理体制和投入机制,促进水利工程测量数字化、自动化、信息化体系的形成,提高水利工程测量的技术水平和服务水平,提升测绘对水利水电各部门需求的保障能力。

3.2 应用前景

在水利规划设计和水利工程建设中的应用前景。我们可以充分利用GPS、GIS、RS和“3S”集成技术以及数字化测绘技术和先进的测绘仪器等高新技术,为水利水电工程规划设计和建设更加快速、高效地提供三维可视化数字地形图和水利综合信息专题图,从而使规划、勘察设计的工作效率、科技含量和成果质量大幅提高。

在防灾减灾中的应用前景。防灾减灾历来是福建水利的重大课题。为保障人民生命财产的安全和国民经济可靠持续发展,“九五”期间,省委、省政府做出了建设具有福建特色的防灾减灾五大体系(即蓄水工程体系、江海堤防工程体系、江河洪水预警报体系、中尺度灾害预警报体系、生物防御体系)的重大战略部署。我们可以充分利用数字化测绘和“3S”集成等高新技术,通过逐步建立全省海堤防的水情、水库调度等专题地理信息系统(GIS)和流域三维可视化系统,在江河洪水预警报体系、中尺度灾害预警报体系、生物防御体系中发挥更大的作用。

在水环境和水土保持建设中的应用前景。随着社会经济的发展,水污染严重,因此保护水生态,实现可持续发展成为当务之急。在水环境和水土保持建设中,可以利用采集的三维数字地形图数据,建立数字高程模型,进一步建立水资源、水环境、水生态、水土流失等专题地理信息系统(GIS),为水资源保护、规划、建设和管理提供科技保障和服务。

4 水利工程测量发展的对策和措施

4.1 推进各大流域及区域测量基准体系建设

4.1.1 建立和完善主要江河流域、海岸、水库群的高程控制系统

针对我省高程控制系统落后、成果现势性不强的弱点,有必要在全省各主要大流域(特别是“五江一溪”和海岸线)有计划、有步骤地布设与国家高程系统相匹配、以二、三等水准网为基础的水利专用高程控制网。在此基础上,以四等水准网方式,联测已有的局部地区工程控制网,逐步完善各区域中小流域和水库群的高程控制。

4.1.2 建立和完善主要江河流域平面控制系统

平面控制网是进行各项测量工作的基础,具有控制全局的作用。未来期间,重点在“五江一溪”及主要江河流域内,根据水利水电防洪减灾、规划设计、工程建设的需要,按轻重缓急的工作原则,以流域或区域为范围,有计划地布设三等、四等GPS控制网点约400个。经整体平差后,形成覆盖流域与现有国家坐标统一的水利水电专用控制网,更好地满足各种比例尺基础测绘和工程建设的需要。

4.1.3 建立和健全全省大中型水工建筑物的变形观测体系

建筑物变形观测是水利工程测量工作的重要组成部分。其目的是监测建筑物在施工或工程运营期间内的稳定性和安全性,研究其变形的原因和规律。经过数十年的建设,我省水利水电已建成诸多包括水库、水电站、水闸、堤防等大中型的水工建筑物。今后,以确保水利水电建设工程施工期和运营期的安全可靠为目标,一是加强变形观测工作的技术改造,逐步应用全能激光仪、自动垂直仪、电子测斜仪等光电仪器,引进和推广近景摄影测量、电子精密水准测量、变形监测机器人、实时GPS测量等新技术的应用。二是提高观测数据的分析处理能力,应用数理统计方法、回归分析方法,发挥计算机的强大功能,研究和建立可靠的观测数学模型,使得由单一变量统计分析发展到多变量动态的定性定量统计分析,对建筑物的安全提供更可靠的预测与预报。

4.2 加快测绘高新技术的开发和应用

4.2.1积极参与水利信息化建设

水利信息化是国家以信息化改造和提升传统产业思路在水利行业的具体表现,是带动水利现代化的重要措施之一。水利工程测量面临较好的发展机遇,我们应抓住这个发展机遇,加速自身的技术结构、生产组织结构和产品结构的转化。一是对已有的基础测绘资料进行系统分析,充分利用国家、地方和行业内已有的成果资料,对计划开展的基础测绘项目和需要完善的基础测绘工作做好数据的收集和采集工作;二是加速传统水利水电测绘产业向地理信息产业的转化,逐步形成一个能够承担全省水利水电地理信息采集、处理、维护、分发等任务的专业测绘队伍和基础信息中心;三是加快新技术开发和应用。鼓励和支持地理信息系统的增值开发,研制不同种类、不同尺度、不同形式的数字测绘产品,不断引进、开发和更新数据采集和管理的软硬件设备。四是加强与测绘行业内及水利行业其他专业的合作,积极参与“数字福建”、“数字水利”建设,拓宽服务领域和范围。五是建立测绘信息网络共享、管理与交流平台。

4.2.2 加强先进技术和设备的推广及应用,鼓励科技创新

加强先进技术和设备的推广及应用的主要任务是:逐步更新升级现有设备的功能与技术,引进和推广应用国内外先进的测绘装备与技术。逐步在全行业推广普及对高端全站仪、动静态GPS、GPS连续参考站、数字水准仪、内外业一体化数据采集与处理、数字化成图、卫星遥感影像、三维虚拟现实等先进设备与技术的应用。

加大科研力度、鼓励自主创新。随着各类先进软硬件设备与技术手段的继续引进,自主创新与独立研发的方向将向测绘生产智能化、网络化应用等高新技术领域延伸,水利水电工程测量可结合自身的专业特点和相关测量成果应用部门的独特需求,积极开展数据采集与处理系统国产化研发,争取在科研领域有新的突破。

4.2.3 注重人才培养

水利工程测量人才队伍建设的主要任务包括:① 引进高素质、高层次的测绘人才;② 组织培训和科技交流,提高测绘人才的学历和职称层次,形成以大专为基本、本科为主力、研究生为骨干的测绘人才队伍;③ 培养一批测绘行业科技带头人和专家型人才,并为他们充分发挥作用创造条件;④ 做好注册测绘师的认定、考核工作和测绘行业特有工种职业技能鉴定工作,造就高水平的水利工程测量队伍。

4.2.4 推进水利水电测绘地理信息系统(GIS)的建设

地理信息系统(GIS)作为一种特殊的管理系统, 它以空间数据为基础,可进行空间数据及属性数据叠加分析,方便快速提取用户关心的信息,通过地面模型自动生成功能及三维空间处理模块,可实现虚拟三维现实的直观演示和各种分析,为领导决策提供了一种方便快捷的信息平台。目前,水利行业地理信息系统的建设主要侧重于单方面如防汛、水土保持等的开发和应用。水利工程测量应充分发挥地理要素在三维可视化管理方面的应用价值,联合全省甲、乙级水利工程测量队伍的技术骨干,以各大流域水利信息综合管理为研究课题,逐步建立和健全各类水利水电专题地理信息系统,逐步实现流域内与水相关的各类信息的统一管理,为综合管理和科学决策提供技术支持。具体设想如下:

(1) 开发基于三维可视化的地理信息水资源管理系统。实现对流域历史的水文、气象、地理、地质、水质、水利工程、水处理工程等数据以图形形式的可视化管理,通过对模拟设备的选择查看其属性信息,通过属性查找对应的设备并定位,以利于科学决策和管理。

(2) 建立各大流域水利规划管理信息系统。该系统的建立,可以实现滚动规划和管理,如进行大型水库淹没区实物量估算、库区移民安置环境容量调查、灌溉区实际灌溉面积和有效灌溉面积调查、水库淤积测量、河道演变及现状工程分布情况等,并利用水利CAD设计平台大大提高设计方案的准确性和成图效率,利用项目管理软件加快项目施工进度和节约成本,提高工程的运行管理水平。

(3) 建立各大流域水资源水环境实时监控管理系统。该系统的建立可以实现对水资源动态监测、数据采集、实时传输、信息存储管理和在线分析管理,根据已建立的水量、水质和水环境分析模型,以计算机通讯网络技术为依据,以规范化、标准化的水资源综合数据库为基础,以水资源供需平衡和优化调度模型为内核,实现对水资源的远程控制和优化配置管理。

4.3 建立和健全水利水电工程测量行业管理体制

4.3.1建立水利水电工程测量行业管理机构

将水利水电工程测量纳入水利规划和管理的工作范畴。改革开放以来,虽然水利工程测量的测绘产品都已形成市场化,一方面给测绘行业带来了无限的生机和发展机遇,但另一方面也造成了测绘产品在监督管理上的混乱和缺位局面。各自为政造成管理机制的削弱和部分测绘产品质量的降低;重复测绘则在经济上造成浪费。因此,水利工程测量必须由水利主管部门进行统一的规划协调与管理,可考虑由水利建设行政主管部门或采取挂靠的形式建立测管理中心,对全省的水利水电测绘(包括人员、制度、测绘基础资料、仪器设备等)进行统一的监督管理,并结合各时期的工作重点,制定基础测绘计划,建立稳固的基础测绘更新机制、明确更新周期和经费渠道,使水利水电基础测绘能够及时有效地服务于福建省水利水电的综合开发治理。

4.3.2规范水利水电工程测量市场

水利水电工程测量有其行业的特殊性,如水利工程设施、水下地形、水工建筑物、大坝变形等测绘的精度要比常规的工程测量精度要求高,同时不同的水利工程所要求的测量精度也不尽一样。因此,参与水利水电工程测量的队伍必须在具有测绘行业主管部门颁发的测绘资质基础上,充分理解行业的特点和水利工程要求,严格执行《水利水电工程测量规范》和《水利水电工程施工测量规范》,才能提供合格的测绘产品。对于事关国计民生的重大水利工程,应由测绘行业主管部门颁发的较高测绘资质的工程测量队伍承担。为此,建议由水利建设行政主管部门或新成立的水利水电工程测量行业管理机构来协调管理,以规范水利水电工程测量市场。

4.3.3 健全水利水电工程测量成果共享机制

我省水利水电行业的测绘生产与测绘成果资料的管理一直处于各个单位各自为政的状态,未进行统一保管,时常造成珍贵测绘基础资料的遗失,测绘成果资料的应用也未建立有效的相互沟通渠道,导致了大量的重复测量,造成测绘基础资源与测绘生产力的严重浪费。健全水利水电测绘成果共建共享服务体系的主要工作包括:

(1)各省级及地县级部门应尽快建立测绘成果的计算机管理体系,对已有的历史资料进行收集整理,有条件的应建立专业的数据库管理系统。

(2)开辟已有测绘成果资料应用的交流沟通渠道,建立测绘成果资料目录的汇交管理体系,尽可能减少重复的测绘生产,提高测绘生产效率。

(3)建立水利水电测绘行业的专业网站,为测绘生产的信息传递、资料收集、成果分发提供有效的窗口与平台。

参考文献:

[1] 福建省“十一五”水利水电基础测绘专项规划. 2007.

[2] 新技术在工程建设中的应用研讨交流会论文集. 2000.

第4篇

关键词:工程测量学 曲解 精度

绪言

由于笔者是从事工程测量的教学工作的,所以主要从教学这方面谈谈自己在工作上的点滴体会。工程测量教学工作,就其科学方法论来说,和其他学科一样,大同小异。但由于具体的人员,其背景知识和工作环境、工作经验各异,每个教学工作者的体会都有所不同。下面笔者就教学中发现学生学习本门课程极易发生曲解的几点加以分

析与说明,希望对教学战线上的同仁有一定的参考价值和借鉴作用。

1 测绘学和工程测量学的比较说明

笔者在几年的《工程测量》教学中发现,初学者对工程测量学与测绘学的含义不能深刻理解,加上目前高职一类的教材也没有对比两者的说明,导致绝大多数学生认为工程测量学与测绘学是等同的,测量就是测绘。

测绘学是研究对实体(包括地球整体、表面以及外层空间各种自然和人造的物体)中与地理空间分布有关的各种几何、物理、人文及其随时间变化的信息的采集、处理、管理、更新和利用的科学与技术,是地球科学的一个分支科学。有的国家称为测量学,有的国家称为测量与制图学。

工程测量学主要研究在工程建设各个阶段所进行的地形及工程有关的采集和处理、工程的施工放样及设备安装、变形监测分析和预报等的理论、技术与方法,以及研究对与测量和工程有关的信息进行管理和使用。又称为实用测量学或应用测量学。它是测绘学在国民经济建设和国防建设中的直接应用。

现代工程测量已经远远突破了为工程建设服务的狭窄概念,而向所谓的“广义工程测量学”发展,一般认为:

“一切不属于地球测量、不属于国家地图集范畴的地形测量和不属于官方的测量,都属于工程测量。”

2 测量仪器的精度说明

水准仪按其精度有DS3、DS10等几种等级。其下标3、10是表示该仪器每公里水准测量往返测量高差的中数偶然中误差不大于3、10mm,经纬仪按其精度有DJ 、DJ 等,“2”、“6”表示该种仪器野外――测回方向观测中误差是2″和6″,或略小于2″和6″。这就是目前高职教材通用的表述。由于高职院校的学生们大都没有学过概率论与数理统计,不了解随机误差的统计特性,所以很容易理解为该类仪器的测量误差就是不超过标称的数字。测绘学科中,精度其实就是精密度的概念,是测量结果对其数学期望的离散程度的描述。在测量中实际的观测个数是有限的,由有限个观测值的真误差只能求得标准差的估值,称为中误差δ。由偶然误差的特性知,在一定的观测条件下,在大量同精度观测的一组误差中,误差落在(-δ、+δ)、(-2δ、+2δ)、(-3δ,+3δ)的概率分别为:

P(-δ<Δ<+δ)≈68.3%

P(-2δ<Δ<+2δ)≈95.3%

P(-3δ<Δ<+3δ)≈99.7%

所以水准仪DS 表示该仪器的精度,即每公里水准测量高差的误差落中(-3mm,+3mm)、(-6mm,+6mm)、(-9mm,+9mm)的概率分别为:

P(-3mm<Δ<+3mm)≈68.3%

P(-6mm<Δ<+6mm)≈95.3%

P(-9mm<Δ<+9mm)≈99.7%

而经纬仪DJ 表示该种仪器野外―测回方向观测的误差落中(-6″,+6″)、(-12″,+12″)、(-18″,+18″)的概率分别为:

P(-6″<Δ<+6″)≈68.3%

P(-12″<Δ<+12″)≈95.3%

P(-18″<Δ<+18″)≈99.7%

可见绝对值大于三倍中误差的偶然误差出现的概率仅有0.3%.其概率接近于零,可以认为属不可能事件。因此通常以三倍中误差作为偶然误差的极限值Δ ,并称为极限误差或容许误差。实践中,也常用2Δ作为容许误差。在测量工作中,如果某误差超过了容许误差,就可以认为它是错误的,相应的观测值舍去不用或重新测量。

3 线性函数误差传播定律的推导中易犯的错误

由于线性函数误差传播定律的推导目前正在使用的工程测量有几本教材从略,加之同学对偶然误差的随机特性理解不深刻,甚至一些工程测量教材也犯如下推导中的错误。所以,在此作者就线性函数误差传播定律的推导进行详细说明。希望给广大同学就线性函数误差传播定律的理解提供帮助。

线性函数误差传播定律的错误推导如下:

设有线性函数:

结论

通过以上的分析与说明,笔者询问所教的学生,发现绝大多数同学理解起来更容易了,没有了之前的混乱了,而且很透彻,对后续课程的学习帮助非常大。

参考文献:

[1]钟孝顺,聂让.测量学.北京:人民交通出版社,2001.

[2]李仕东.工程测量.北京:人民交通出版社,2002.

[3]华锡生,田林亚.测量学.南京:河海大学出版社,2001.

[4]宁津生等编.测绘学概论.武汉:武汉大学出版社,2004.

[5]中国大百科全书出版社编辑部编.中国大百科全书――测绘学・空间科学.北京:中国大百科全书出版社,1998.

第5篇

关键词:工程测量学;定位放线;变形观测;限差

1 工程测量学的内容

如果按其服务的对象来讲,包括工业建设测量、铁路公路测量、桥梁测量、隧道及地下工程测量,水利工程建设测量、输电线路及输油管道测量及城市建设测量。一般的工程建设基本上可以分为三个阶段,即规划设计阶段、建筑施工阶段与经营管理阶段。

1.1工程建设规划设计阶段的测量工作。在本阶段中,主要是提供各种比例尺的地形图与地形数字资料,另外还要为工程地质勘探、水文地质勘探及水文测验进行测量。对于重要的工程或地质条件不良的地区进行建设则还要对地层的稳定性进行观测。

1.2工程建设施工阶段的测量工作。每项工程建设的设计经过讨论审查和批准之后即进入施工阶段,这时首先要将所设计的建(构)筑物,按施工要求在现场标定出来,作为实地建设的依据。为此,根据工程现场的地形、工程的性质,建立不同的施工控制网,作为定线放样的基础,然后采用不同的放样方法,逐一将设计图纸转化为地上实物。

1.3工程建设经营管理阶段的测量工作,在工程建筑物运营期间,为了监视其安全和鉴定情况,了解其设计是否合理,验证设计理论是否正确,需定期地对建筑物、构筑物进行位稳、沉陷、倾斜以及摆动进行观测,并及时反馈测量数据、图表等工作。

由此可见,工程测量学就是研究各项工程建设在勘测,设计,施工和管理阶段所进行的各种测量工作的学科,它是直接为工程建设服务的,而且具有极其重要的作用。

2 工程测量的重要性

首先,在工程设计中提供图纸资料、明确占地范围了解周边工程、了解占地范围内有无城市地下管线、是否对勘探和机械设施造成影响,如果没有工程测量带来的各种比例尺地形图及管线探测图,工程设计就成了无米之炊。

其次,在施工过程中,工程的第一步就是建筑物、构筑物的实地定位放样,因为建筑物在什么地方摆放,不可能随随便便找个地方,根据建筑物的用途、工艺流程或对于同一建筑物的各个不同部分,其精度要求是不一致的,而且往往相差非常悬殊,此时应正确制定工程建筑物定位的精度要求,如果定得过宽,就可能造成质量事故,反之若定得过严,则给放样工作带来不少困难,从而增加放样的工作量,延长放样时间,也就无法满足现代化高速度施工的需要。

第三,就是确定建筑物放样的精度,建筑物竣工时的定位误差是由施工误差和测量放样误差所引起的。由于各种建筑物或同一建筑物中各不同的建筑部分,对放样精度的要求是不同的,因此应考虑到施工现场条件与施工程序和方法,分析这些建筑物是否必须直接从控制点进行放样,对于某些建筑元素,虽然它们之间相对位置精度要求很高,但在放样时,可以利用它们之间的几何联系直接进行。

因此工程测量工作前,制定必要的合理的精度,是关系到该工程建设中周期长短的一项重要的工作。

在工程施工过程中,从工程开工一直到工程结束,均离不开工程测量工作。首先对建筑物进行定位,确定建筑物的实际位置,有了准确的地面标识然后才能确立次区域是否有设计后新增建(构)筑物及新埋入地下管线,以保证机械设备的使用,在基槽开挖完毕后,要进行基槽验收,以及后续的垫层、底板线的投测,对于重要设备基础,如有螺栓、预埋件及预留孔等,在稳固好后,应及时进行测量轴线标高复验,并在砼浇筑过程中进行连续监测,以防备砼浇筑过程中,发生位移、沉降等质量事故的发生。 转贴于

在基础施工完毕后,进行竣工线的投测,接下来设备安装需连续对设备的平整度、标高进行跟踪测量,以确保设备的工艺流程完好,保证设备联动达到设计要求。

最后的竣工测量是规划管理竣工验收的一项重要程序,竣工测量形成的成果报告是规划竣工验收审核的重要依据,竣工测量既有工程测量的普遍性要求,也有规划管理的特殊性要求,不仅涉及到影响测绘管理部门掌握现状地理信息的正确性,而且涉及到影响规划管理部门规划审批的落实和监督管理,因此竣工测量是关系到城市建设管理和规划实施落实的一项重要测绘工作。

在建筑物运营管理阶段,工程测量起着极其重要的作用。由于各种因素的影响,建筑物及其设备在运营过程中,都产生变形。这种变形在一定限度之内,应认为是正常现象,但如果超过了规定的限度,就会影响建筑物的正常使用,严重时还会危及建筑物的安全。因此在工程建筑物的施工和运营期间,必须进行监视观测,通过变形观测取得第一手的资料,可以监视工程建筑物的状态变化和工作情况,在发现不正常现象时,应及时分析原因,采取措施,防止事故发生并改善运营方式以保证安全。另外通过在施工和运营期间对工程建筑物原体进行观测,分析研究,可以验证地基与基础的计算方法,工程结构的设计方法,对不同的地基与工程结构规定合理的允许沉陷与变形的数值,为工程建筑物的设计施工管理和科学研究工作提供资料。

结束语

由以上可以看出,工程测量是贯通整个工程建设的前后,而且在工程建筑物的运营阶段也离不开工程测量,工程测量为城市工程建设的各阶段服务,是实现城市规划,保证工程质量的重要手段。

参考文献

[1]GB50026-93,工程测量规范[S].

第6篇

关键词:工程测量;测量技术;发展趋势

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

中图分类号:[P258] 文献标识码: A 文章编号:

1、引言

工程测量在测绘界,人们把工程建设中的所有测绘工作统称为工程测量。它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作。它是直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序服务的。可以这样说,没有测量工作为工程建设提供数据和图纸,并及时与之配合和进行指挥,任何工程建设都无法进展和完成。

工程测量按其工作顺序和性质分为:勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量;施工阶段的施工测量和设备安装测量;竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。按工程建设的对象分为:建筑工程测量、水利工程测量、铁路测量、公路测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、矿山测量、城市市政工程测量、工厂建设测量以及军事工程测量、海洋工程测量等等。因此,工程测量工作遍布国民经济建设和国防建设的各部门和各个方面。

2、工程测量理论方法的发展状况

2.1 测量平差理论

最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及莫观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。

2.2 工程控制网优化设计理论和方法

网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区

别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。模拟观测方案,根据仪器确定观测值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵,协方差阵的主成份计算,特征值计算,点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响(外部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较,使之既满足设计要求,又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算,直到获取一个较好的结果。

2.3 变形观测数据处理

(1)变形观测数据处理的几种典型方法

根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法,由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算,可得到变形与显著性因子间的函数关系,除作物理解释外,也可用于变形预报。多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。

(2)变形的几何分析与物理解释

传统的方法将变形观测数据处理分为变形的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形的空间及时问特性,主要包括模型初步鉴别、模型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取3个步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测下,参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算是建立变形模型的基础。变形的物理解释在于确定变形与引起变形的原因之间的关系,通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。

(3)变形分析与预报的系统论方法

用现代系统论为指导进行变形分析与预报是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系统,它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构,是非线性的,开放性(耗散)的,它还具有随机性,这种随机性除包括外界干扰的不确定性外,还表现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌性。此外,还具有自相似性、突变性、自组织性和动态性等特征。

3、工程测量学的未来发展展望

(1)测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强。(2)在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。(3)工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。(4)多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。(5)GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。(6)大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。(7)数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。

结束语

工程测量学的发展,主要表现在从1维、2维到3维、4维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。

参考文献

[1]洪立波.现代工程测量学科发展现状.中国测绘学会2003年蓝皮书.北京:测绘出版社,2003

第7篇

一、制订创新人才培养方案的指导思想及培养要求

测绘工程专业的培养要求是立足于对地观测与卫星导航等国家重大需求以及现代测绘发展趋势,按照全面具备测绘科学与技术一级学科的3个二级学科(大地测量学与测量工程、摄影测量与遥感、地图制图学与地理信息工程)的专业素质规划课程体系,一、二年级实行测绘通识教育,三、四年级按照大地测量学与卫星导航、工程与工业测量、航空航天测绘、地理信息工程等4个专业方向进行培养(各方向学生在对应的专业方向课程里选课),要求毕业生掌握大地测量、工程测量、卫星导航定位、摄影测量与遥感、地图制图与地理信息工程、数字化信息工程建设的基本理论和关键技术,成为“高品质、国际化、创新型”高级测绘工程专业人才。

二、培养方案的基本框架与课程体系

1.培养方案的基本框架传统的教学计划是以知识的传授为主体,以课程设置为主线。在构建2013本科人才培养方案时,基于信息化测绘的特色,跳出了传统教学计划的框框,以素质教育为主体,以能力培养为主线,以学生个性发展为目标重塑了测绘工程专业本科培养方案的基本框架。测绘工程专业2013本科培养方案的制订遵循了以下5个原则:1)强化通识课程体系,促进通识教育与专业教育的有机结合,实施研究型测绘工程专业教育。2)打破学科壁垒,构建测绘工程专业和相关学科专业的共同学科基础课程平台,优化课程体系和结构,培养复合型宽口径高素质人才。3)深化实践教学改革,完善实践教学体系,改进实践教学方法,丰富实践教学内容,培养学生创新精神和实践能力。4)注重因材施教,为学生自主学习和研究创造条件,提供多样选择和路径,大胆探索拔尖创新人才培养模式。5)加强专业和课程创新探索与国际化建设,加大国外优质教学资源的引进力度,培养学生领导能力与国际视野。2.构建创新型、复合型课程体系2013测绘工程本科人才培养方案的课程结构总体分为通识课程、专业课程和任意选修课程三大部分。通识课程除“思想政治理论课程”“形势与政策、国情教育与社会实践”以及“英语、体育”课外,还包括交流与写作类、数学与推理类、人文与社会类、自然与工程类、艺术与欣赏类、中国与全球类、研究与领导类等七大领域,要求学生在每个领域选修一定的学分。交流与写作类课程有“表达与沟通”“科技写作”“PracticalEnglishWriting”等,主要是培养大学生交流沟通能力、表达能力、写作能力等;数学与推理类课程有“高等数学”“线性代数““概率论与数理统计”“C语言程序设计”等,主要是培养大学生数学素养、统计归纳能力、逻辑推理能力、形象思维能力、使用计算机解决实际问题能力等;人文与社会类课程有“道德、法律和公民意识“知识经济与知识产权”“《四书》导读”等,主要是培养大学生文学鉴赏能力、人文价值判断能力,提高对自身和社会深入思考能力等;自然与工程类课程有“地球科学概论”“大学物理”等,主要是培养大学生用自然科学和工程的方法分析和探索世界的能力等;艺术与欣赏类课程有“音乐欣赏”,主要是培养大学生艺术素养与欣赏能力等;中国与全球类课程有“中国文化概论”“西方哲学史”“世界文化与自然遗产”,主要是培养大学生了解中华文明,开阔世界眼界、国际化思维、战略思维等;研究与领导类课程有“组织行为学”“管理科学理论与方法”“网络信息检索”等,主要是培养大学生的领导能力、管理能力、研究能力等。专业课程有分学科基础(平台)课程、专业主干课程、实验和实践性课程3大系列。学科基础(平台)课程有:测绘学概论、GNSS原理及其应用、地理信息系统原理、遥感原理与应用、数字地形测量学、误差理论与测量平差基础、地图学基础、大地测量学基础,FORTRAN语言程序设计,UNIX/LINUX操作系统。专业主干课程:摄影测量学、物理大地测量学、大地形变测量学、空间大地测量学、工程测量学、变形监测数据处理、工业测量、航空与航天成像技术、数字摄影测量学、数字图像处理、GIS工程设计与实践、空间数据库原理。实验和实践课程:数字测图实习、误差理论与测量平差基础课程设计、大地测量课程设计与实习、工程测量学课程设计与实习、GNSS测量与数据处理实习、遥感实习、数字摄影测量实习、物理大地测量学课程设计与实习、大地形变测量学课程设计与实习、GIS课程设计与实习、空间数据库实习、毕业设计。10门学科基础(平台)课程是测绘工程专业所有专业方向的必修课,其中“测绘学概论”等8门课是测绘学科教学指导委员会规定的测绘工程专业的必修课,而“FORTRAN语言程序设计”“UNIX/LINUX操作系统”这两门课主要是针对信息化测绘要求加强计算机编程能力而增设的。专业主干课程、实验和实践课程则分两部分:一部分是所有专业方向必修的课程,另一部分则按专业方向分模块设计,具体情况见表1。在专业主干课程、实验和实践性课程中我们加大研究型课程的力度,每个模块的专业主干课程都配有课程设计或实习或者两者兼之,老师在主讲此类课程时把最新的研究成果加入,同时采用启发式教学,留问题让学生思考,一些问题的答案往往可以通过课程设计或者实习得到解决,这种主干课程配课程设计或者实习的模式实际上就是通过理论联系实际更有利于学生进行研究性学习。为加强专业的国际化建设,我们加大了国外优质教学资源的引进力度,在专业课程系列中,开设部分全英文或者双语课程,这些课程的教材大部分应用国外先进的原版教材,主讲这些课程的主要由学院聘请的外籍教授或有留学背景的教授、副教授。目前开设的课程有“误差理论与测量平差基础(er-rortheoryandleastsquareadjustment)”“GNSS原理及其应用(GNSS:principlesandapplications)”“大地测量学基础(fundamentalofgeodesy)”“工程测量学(engineeringgeodesy)”“物理大地测量学(physi-calgeodesy)”等。测绘工程专业学生毕业需要的学分是150学分,其中通识课程学分是66.5,占总学分(150学分)的44.3%,专业课程学分80.5,占总学分的53.7%。在专业教育中,其中必修课程学分39.5,占专业教育学分的49.1%;选修课程27学分,占专业教育学分的33.5%;集中实践教学8学分,占专业教育学分9.9%;毕业论文或设计6学分,占专业教育学分的7.5%;各专业方向的实践教学总学分(含毕业设计、课间实践教学和集中实践教学环节)情况是:大地测量学与卫星导航方向27.1学分,占总学分的18%;工程与工业测量方向29.8学分,占总学分的19.9%;航空航天测绘方向29.5学分,占总学分的19.7%;地理信息工程方向28.5学分,占总学分的19%,具体见表1。任意选修课程是作为专业补充或个人兴趣爱好而由学生自主选择的课程。学院鼓励学生跨院(系)、跨专业选修课程,学院对学生的选课给予必要的指导,培养方案中有3学分的任意选修课程,占总学分的2%。此外,我们注重因材施教,为学生自主学习和研究创造条件,提供多样选择和路径,将创新教育纳入课程体系,规定本科生在学习期间获得的创新学分可以作为任意选修学分。

三、测绘工程专业(卓越工程师教育培养计划)培养特色

武汉大学测绘工程专业2012年入选“卓越工程师教育培养计划”,测绘工程专业(卓越工程师)培养以“面向工程、面向未来、面向世界”的工程教育理念为指导思想,以测绘工程专业认证标准为培养依据,以测绘行业发展对工程技术人才需求为导向,与测绘企业密切结合,整合已有的专业课程,强调宽口径、厚基础,不细分专业方向;以卓越测绘工程师和注册测绘师后备人才为培养目标,强化培养学生的工程能力和创新能力,培养具有扎实的测绘工程理论基础,具备较强的数学、物理、计算机等相关学科基础知识,掌握全面的测绘技术,熟悉测绘管理与法律法规,具备卓越的解决测绘工程实际问题的综合能力,拥有测绘产品社会化服务的专业技能;加强工程实践环节,采用“3+1”校企联合培养模式,有一年时间在企业学习、实践,实行校企“双导师”制,着力提高学生的工程创新意识、测绘专业素质和工程实践能力。成为适应经济和社会发展需要的“厚基础、宽口径、高素质、强能力”复合型、创新型人才。2013版培养方案,对测绘工程专业(卓越工程师教育培养计划)培养方案也进行了修订,其中学科基础(平台)课程与测绘工程专业相同,而专业主干课程(包括物理大地测量学、工程测量学、摄影测量学、数字图像处理、GIS工程设计与实践和空间数据库原理)则涵盖测绘工程专业的4个专业方向。实验和实践课程进一步得到了加强,共分3个模块。一是工程基础实习模块,有“数字测图实习”“大地测量实习”“误差理论与测量平差基础课程设计”和“地图编制实习”;二是工程专业实习模块,有“GNSS测量与数据处理实习”“物理大地测量学实习”“工程测量学课程设计与实习”“摄影测量与遥感实习”和“地理信息系统实习”;三是工程综合实习模块,有“管理与市场开发实习”“测绘专题”“专业实习”。第三模块的工程综合实习以及本科毕业设计都将在企业完成。实践教学总学分(含课间、集中实践及毕业设计环节)是37.3学分,占总学分的24.9%,明显高于其他4个专业方向的实践教学所占的比例。测绘工程专业(卓越工程师)培养方案代表了工科教育的发展方向,它也与世界先进的工科教育理念相接轨,其最大的特色是行业企业深度参与培养过程,强化培养学生的工程能力,全面提升学生的创新意识、创新精神和创新能力。

四、结束语

2013版测绘工程本科人才培养方案制订充分发挥了武汉大学人文底蕴深厚、学科门类齐全,多学科交叉培养人才的办学优势,体现了“厚基础、宽口径、高素质、强能力”复合型、创新型人才培养思路,满足了适应国家经济社会发展的需要,适应测绘学科专业发展的需要,适应学生个性发展和就业的需要,此方案为培养“高品质、国际化、创新型”高级测绘工程专业人才奠定了坚实基础。

作者:许才军 秦咏梅 单位:武汉大学 测绘学院

第8篇

建筑工程测量在建筑工程建设中起着十分重要的作用,是整个工程开展的一个重要数据保证,为了保证建筑工程建设的精密工程建设,测绘工程需要采用最科学、最先进的技术进行仔细的测量,将数据的精准度提升到最大。本文就测量学的发展进行了分析。

关键词:

测绘;工程测量;进程

正文:

1.工程测量学新定义

工程测量即服务于工程建设的、和人们的生产生活联系紧密的一门重要的学科。工程测量学的一般定义是:城市建设、大型厂矿建筑、水利枢纽、农田水利及道路修建等在勘测设计、施工放样、竣工验收和工程监测保养等方面的测绘工作,统称工程测量学。

2.工程测量技术的发展状况

2.1先进的地面测量仪器在工程测量中的应用

随着科学的发展和进步,在上个世纪80年代生产出了很多的先进的测量仪器。这些仪器促进了工程技术的发展。比如:全站仪、光电测距仪等,为了促进建筑工程测量的快速发展,实现了精密测距仪替代传统基线丈量。

2.2传感器的研究应用与集成

传感器是指一各种高度自动化,可以高精确度采集数据的各种设备,比如、CCD数码相机等。当前工程测量的精确度可以实现大型工程建设的安全施工和运营。目前针对不同的工程建设,需要有不同的专业的人员合作完成对工程的测量、安全等方面的管理,以便掌握工程开展的实时动态。所以,就更加需要这种全面的自动化的设备和仪器,完成数据的自动的采集和分析、传输等。

2.3激光扫描仪的研究与应用

作为近年来的一种新型的传感设备,激光扫描仪是不需要反射可以直接进行物体测定的一种高精确度、速度快的设备,并且针对那些不规则的物体,激光扫描仪尤其重要,这一方面可以用在古迹建筑等。

2.4数字化测绘技术在工程测量中的应用

数字测绘技术帮助了测量人员收集信息,长期的管理信息,促进了我国的经济建设和国防建设。数据信息系统的建立降低了人为的劳动量,避免了数据的绘画等繁琐性的工作,减小了误差,提高了数据采集的精确性。随着电孑经纬仪、全站仪的应用和GEOMAP系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘仪三者结合起米,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。

2.5大比例尺测图技术向数字化、信息化方向发展

全站仪的研究开创了我国测量技术的发展的新面貌。作为测量技术发展的里程碑,淘汰了传统测绘技术,实现了数字化转化。使用全站仪和遥感摄像结合,就可以实现三维景观模型,为城市和工程的规划建设提供了空间信息的支持。

2.6三维工业测量技术的发展与应用

当前在工业生产和工业发展的过程中,自动化的生产、控制、管理等可以提高生产的效率,提升产品的质量。三维工业测量技术可以建立一个数字模型,实现对了生产的自动化控制、质量的自动化检验,并且对其进行了高度的定位。因此,兴起了三维工业测量技术,它是以电子经纬仪、全站仪、近景摄影仪或激光扫描仪等为传感器,在电子计算机和软件的支持下形成了三维测量系统

2.7大型与精密工程测量成绩显著

随着国民经济发展的速度的提升,大型工程建设使用的高精度设备越来越多。这就相应的减少了测绘人员的工作量,提升了测绘人员的测量的效率和精确性。同样新的设备仪器的使用需要工作人员自身提高科学素质,掌握新的技术设备的使用技巧,才能利用精密仪器等对测量工程提供技术保证。

3.城市全球定位综合服务系统技术的兴起

科学技术的不断发展人们进入了信息化的时代。空间数据成为了现代化工程建设的一个基础设施。在基础设施和设备中将所有用户的精确信息相互联系。一个开放性的空间数据基础设施所要解决的主要问题和具备的基本功能就是实时地为所有的用户提供精确可靠的时间和空间信息。运用卫星定位对网站进行综合的管理就是空间数据的功能之一。利用全球定位信息对地点、时间、动作等进行准确的定位,就可实现数字城市的建设。

4.工程数据库和城市信息系统的建立与应用

随着工程建设数据信息的准确性的提升,数据处理和数据的自动化、数字化、信息化是测量工作人员的需要掌握的技能,如何利用这些技能尽可能多的来收集信息,并根据信息来用于国防建设是当前其应该重点考虑的内容。建设信息数据库是一项有效的方式来实现信息资源共享,存储信息。同时,围产GIS基础软件和应用软件的开发研究已经成熟,为工程数据库和城市信息系统的建立与应用创造良好基础。

5.结束语

我国的科学发展一直在不断的进步,就工程测绘来说,测绘的精确度会随着科学的进步获得更加的精细。当前测绘技术的发展趋势就是测量工程的内外作业一体,实现测量技术的自动化、测量过程的智能化、测绘过程的可视化、测绘信息可以共享,这都是当前测绘技术发展的方向,也是现代化工程测绘的发展趋势。

参考文献

[1]郭岚,杨永崇,唐红涛.三维数字地形图及其地形、地物表达方式探讨[J].工程勘察,2009年04期

[2]温向卫.数字地形测量等高线自动处理问题探讨[A].陕晋冀煤炭学会地质测量专业学术研讨会论文集[C],2006年

第9篇

关键词:测量;工具仪器种类;自动化成图软件;控制

中图分类号:P271文献标识码:A

前言

测量学不仅是一个古老的科学,也是一项精确的工作。随着历史的变迁,测量技术已拓展成为一门庞大的、系统的多分支的学科。普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学等都是测量学中的内容。从本质上讲,就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化就是测量学主要完成的任务。在我们现在信息化发达的社会里,测量学的作用在生活中越来越显得日益重要,它的测量成果不仅成为地球信息系统处理的基础,它在一定程度上也提供了最基本的空间位置信息。地理信息系统的构建包括构建信息高速公路、基础地理信息系统及各种专题的和专业的地理信息系统等内容,它们都迫切要求建立统一标准,以便于共享测量的数据库和测量成果的信息系统。因此,测量成为获取和更新基础地理信息系统最真实,最可靠,最可信,最准确的手段。测控技术与仪器包含测量技术、控制技术和实现这些技术的仪器仪表及系统,测控技术与仪器专业是研究信息的获取、处理、存储、传输以及对相关要素进行控制的理论与技术,涉及电子学、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术等多个学科基础及高新技术。

一、 测量的工具的种类和特点

1 GPS系统根据使用型号可以分为全站式、集成式、手持式和定时式,根据设备的实际用途可以分为车载型、机载型和星载型等多种型号。根据实际应用方面的不同还可以将接收器进行进一步的划分,如导航型的接收器又可根据使用载体做区分。

测地型接收器一般用于较大工作量和工作要求比较精密的测量工作中,这些工作仪器一般要采用波形的相位观测值进行合理定位,定位的精准度一般较高,但是仪器本身的结构复杂,价格相对比较昂贵。

授时型接收器主要利用了GPS卫星接收的高精准度的时间标准进行时间授权,这种接收机主要用于各种电台或无线通讯设备的时间同步工作中。

GPS的特点:定位精度高、观测时间短、测站间无须通视、可提供三维坐标、操作简便、全天候作业、功能多、应用广等,GPS系统不仅可用于测量、导航,还可用于测速、测时。

2 水准仪

水准仪的主要工作原理是通过水准仪提供的水平线,从两点之间的高差和高程推算出其他点的实际高程。

工作特点:水准仪一般用于房地产行业方面的测量工程,主要测量水平的高低,具有较高的精准度,性能真实可靠,能够准确地在大面积测量作业中及时发现被测量楼体的沉降值。

在进行保养和维修方面要注意水准仪是比较精密的光学类仪器,只有正常合理地使用并且在使用之后进行合理保管才能保证仪器的正常使用年限。

在进行仪器保管的过程中要尽量避免阳光的直晒,不能在实际测量的工作中随意对仪器进行拆卸和移动。在进行仪器调整的过程中要避免用力过猛导致仪器损坏,各种光学镜片不得用手直接接触,以免造成镜片的损伤。

当仪器出现故障的时候应该由专业维修部门的人员进行修理,切忌非专业工作人员直接修理。

在每次使用结束之后要将测量仪器归位,归位之前要保持整洁干燥无污染。

3 电子水准仪

基本原理:电子水准仪是在水准仪自动化的基础上发展变化而来的。

特点:

(1)电子仪表度数比较客观,一般不存在误差,这就很大程度上提高了准确率,杜绝了人为读数时产生的误差。

(2)电子水准仪的精度比较高。在仪表进行数据显示之前会多次对读数进行平均,这就在很大程度上减少了外界环境的影响,极大地降低了测量工作中人工计算的难度。

(3)速度比较快。在进行数据测量的过程中省略了现场报数、记录和计算等人工作业的时间,同时也减少了在人为工作中产生错误而修正时间,这就能够缩短了很大一段工作时间,这部分工作时间大概占工作总时间的三分之一左右。

二、测量人员使用时应注意

1 要正确地使用仪器,必须要了解仪器中的一般规则和常识,使用前请详细阅读仪器带有的说明书。用户提供的插座的电气额定参数应不小于本机的电气额定参数,并有良好的接地措施。

2 避免仪器的损坏 ,所以人员要轻拿轻放。测量类仪器基本都属于精密仪表,精密仪表在工作中如果发生碰撞轻则会导致仪表测量数据的失准,严重的会直接造成仪表的损坏。在进行测量仪器搬运的过程中尽量避免晃动,水平和竖直方向上的晃动都有可能引起内部零件的碰撞造成仪表损坏,这种损坏一般不会直接表现出来,主要会影响到仪表进行测量的准确性。因此在选择仪表运输路线的过程中要尽量避免经过颠簸路段,尽量选择平直的道路进行仪表的运输。

3 仪器外壳的接地。这是由于有许多仪器是金属外壳,由于金属外壳本身就是一个导体,而且由于它往往较大,所以它本身就是一个形状特殊的天线,容易接收空间的电磁干扰。通过它所接收的电磁干扰会通过各种渠道耦合到仪器的电路上,从而造成仪器的输出不纯(即造成与有用信号混在一起的杂波输出)。为了避免这种干扰,有金属外壳的仪器,一般都不得将外壳与仪器内部的地线联接起来。用户提供的电源插座应有良好的接地措施,电源的插头接地防止了静电对于精密仪器的影响,精密仪器的部分构件十分敏感,一旦出现异常的电磁波扰动就会产生波动,从而干扰了仪器进行正常的数据测算,造成数据测量的失准。

4 探头与馈线。每个仪器都有自己的探头或馈线。 在稳压电源的使用中,其馈线就是一般的导线。但是,如果用稳压电源给高频电路供电,由于较长的导线在高频上呈现出较大的感抗,这就会导致电源内阻增加(稳压电源的高频内阻本来就比低频内阻大得多,其内阻指标是指低频内阻),为了降低馈线对电源的实际内阻的影响,往往需要在被测电路的电源端并联上去耦的小容量电容。这对于要求稍高的电路(例如较高频率稳定度的振荡器)是必需的。

5 严禁在正常工作的时候移动机器,严禁物体撞击机器,严禁儿童接近机器,以防发生意外,更换熔断器前应先确保电源已切断。仪表在正常进行工作的过程中十分脆弱和敏感,如果发生意外的移动或者碰撞将会对最终的输出结果产生影响,甚至会破坏仪表本身或造成人身伤害等。

三、结束语

随着测量科学技术的发展, 现在生活中不断涌现出的新仪器、新设备、新技术、新方法等,一些较为传统的测量方法正逐步被取代。测控技术与仪器专业培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力,能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。科学在发展,技术也在不断的更新,我们也需要更加全面的掌握新的理论知识和熟练的使用新的测量工具设备,做到知识和理论的有机结合,联系实际,更大的发挥我们自身的价值以及取得社会的广泛认可,为新的社会主义建设贡献自己的绵薄之力。所以,现在的我们更不能松懈,要不停的学习新知识,丰富自己的头脑,为自己的将来而奋斗,为祖国的繁荣而奋斗。

参考文献

1.李青岳,工程测量学[M],北京:测绘出版社,1984

2.李青岳,陈永棋,工程测量学[M],北京:测绘出版社,1995

3.张正禄,工程测量学[M],武汉:武汉大学出版社,2002

4.黄声享,伊晖,蒋征,变形监测数据的处理,武汉:武汉大学出版社,2004

第10篇

Liu Manping

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

摘要: 本文通过作者在多年的测量课程教学及测量实际工作中,遇到理论和实际问题时如何解决的体会,对应用误差理论指导导线测量进行了探讨。并对误差理论在对采点布线工作的指导、对水准测量的指导、对水平角测量的指导、对量距的指导、对坐标增量计算的指导等进行了比较深入的研究,在课程教学中得到了实际应用,取得了很好的效果。在施工现场的测量应用中也取得了成功。

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.

关键词: 误差理论 导线测量 工作指导

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

中图分类号:TU19 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)14-0102-02

0引言

众所周知,在测量工作中,不论使用多么精密的测量仪器,观测者多么仔细认真,外界自然条件多么适合,对某一未知量进行多次重复观测时,所测得的各次结果总是存在着差异,这就说明观测结果中不可避免地存在着测量误差,也就是说测量误差是客观存在的,是不可完全消除的。或者测量结果中存在一定的误差是合理的,是允许的。而探讨测量误差理论的主要目的就在于分析测量误差产生的原因和性质,掌握误差产生的规律,合理的处理含有误差的测量结果,求出未知量的最可靠值,正确的评定观测值的精度,研究误差理论,不是为了将误差全部都消除,因为这是不可能的。而在于用误差理论正确的指导测量的施测工作和理论计算工作,最大限度的减少误差,使得观测值更加准确,以便提高测量结果的精密度。

测量误差按其对观测结果影响的性质不同,可分为系统误差和偶然误差两大类。

系统误差的特点是误差大小,正负符号均保持不变或按一定规律变化,具有累积性,对测量结果的质量影响很大,但系统误差在施测过程中和计算过程中,可以采取相应的措施来消降,这些措施在施测过程中非常重要的,是根据系统误差理论总结出来的,是确保观测结果精度的有效途径。

偶然误差的特点时误差大小。正负符号不定,表面上没有规律可循,在施测过程中也没有办法消降。

众所周知在观测过程中,系统误差和偶然误差往往是同时存在的,而系统误差可以采用适当的观测措施和计算方法来消降,这样会是观测结果的误差主要呈现出偶然的性质。因此测量误差理论主要在于研究偶然误差理论。

单一的偶然误差没有规律可循,但当观测次数增多,偶然误差也是有规律的,且观测次数越多,规律越明显。偶然误差具有下列特性:①在一定的观测下,偶然误差的绝对值不会超过一定的限值。②绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的机会多。③绝对值相等的正负误差出现的机会相同。④偶然误差的算术平均值随差观测次数的无限增加而趋近于零。

偶然误差理论是确保观测结果质量的可靠保证,是指导施测和计算的理论依据。

1导线测量任务

建筑测量集中实训往往是布设一个闭合导线,进行平面测量和高程测量。具体任务是:采点布线、水准测量、水平距离测量、水平角测量、数据整理、成果计算。

2误差理论在各项具体工作中的指导作用

笔者认为测量误差理论是非常重要的,这是因为它是施测过程和计算的指导依据,是保证观测结果质量的先决条件。渗透到测量工作的各个环节中,哪一项具体工作也离不开它的指导,因此可以这样说,测量误差理论是测量课程的理论核心,对施测工作和计算工作具有至关重要的指导意义。下面将对误差理论在导线测量过程中的指导作用作以讨论,并按四等测量的要求进行。

2.1 对采点布线工作的指导采点布线除了基本的要求外,为了最大限度的减小误差,应注意以下两点:①点与点的距离不能太长,不超过200米,这是因为四等水准测量要求视线长不能超过100米。②点与点的距离也不能太短,这是水平角测量中短边的误差比较大。

2.2 对水准测量的指导除了水准测量应注意事项外,为减小水准测量的误差,在施测和计算过程中还应注意以下几点:①测站校核。测站校核的目的有三,一是为了消除超过一定限度的粗差;二是为了取其平均值以抵偿偶然误差;三是避免误差的传递。②高差闭合差。高差闭合差必须小于容许误差,才能确保水准测量的精度。若不能满足说明结果中存在着超过一定限度的偶然误差,这是不允许的,应该重测。③平差。高差闭合差的调整最好按测段距离加权进行,这是因为水准测量误差的大小与视距的长度成正比的,而与所测高程差值大小无关。平差的目的主要是为了消除系统误差,其次是为了避免误差的传递。④计算校核。高差闭合差与高差改正数之和应该大小相等,符号相反;对闭合水准线路来说,改正后的高差之和应为零。对闭合水准线路高程推算应从起点开始,最后对回到该点,起始点到已知高程应与推算出来的高程完全相等,计算过程中步步校核的主要目的在于减少误差的传递核累积,以提高测量成果的精度。

2.3 对水平角测量的指导为了提高水平角的观测精度,在掌握了水平角测量应注意事项外,还应注意以下几点:①测量的次数和测站校核。对于四等测量来说,至少要有两个测回。这样做的目的有三,一是去除超过一定限度的粗差,二是消除了系统误差,三是取了算术平均值就可以抵偿部分偶然误差。另外也避免了误差的传递和累积,也相当于测站校核。②角度闭合差。为了保证测角的精度,角度闭合差必须小于允许误差,若不能满足,说明施测过程中或计算过程中存在着超过一定限度的粗差,这是不允许的,应重测或者重新设计。③角度闭合差平差。角度闭合差的调查有两种做法,一般是角度闭合差的调查按所测水平角的个数来均分,这是因为测角的误差与所测的角值大小无关(除对中误差,对平角的影响外)。如果所测角的个数较少,可按两条长边所夹的角少分,两条短边所夹的角多分,一长、一短两边所夹的角居中,在考虑给接近于平角的角分多分点。这是因为,测角的误差大小与边长成反比另外在相同的对中偏心差的条件下,对接近于平角的影响大。平差的主要目的有二;其一是通过计较手段(利用改正数)来消减一部分系统误差,其二是为避免误差的传递和积累。④坐标方位角的推算根据起始边的已知坐标方位推论其它各条边的坐标方位角,这里要注意的是必须用改正后,且闭合差为零的所测的内角来推论,以免误差的传递和累积。⑤计算校核。1)角度闭合差的大小应和改正数之和完全相等且符号相反。2)调整平差后到角度闭合差应等于零。3)推算出来的起始边的坐标方位角应和已知的相等。步步校核的主要目的在于避免了计算错误和误差传递。

2.4 是对量距的指导量距采用一般量距方法,具体做法是用钢尺的不同部位前、后尺各读两次数,的两组数据,两次距离之差不得超过5mm,取其算数平均值,这样做的目的在于可以避免误差和抵消部分读数误差,易于将尺段的相对误差控制在1/5000,将测段的相对误差控制在1/3000,以满足导线全长闭合差的要求。

每个测段往往都要量若干个尺段,将尺段的相对误差控制在1/5000,根据和差函数的误差传递定律:

m■=±■

可知,测段的相对误差必然大于尺段的相对误差,故将相对误差控制在1/3000。

2.5 对坐标增量计算的指导角度测量成果计算结束后,推算出了各条边的坐标方位角和象限角,校核无误,再加上符合精度要求的量距成果,就可以进行坐标增量的计算。

坐标增量可按相应公式计算,注意正负号的判别。

2.5.1 导线全长闭合差导线全长闭合差必须符合容许误差的要求,以利于提高测量结果的精度,根据坐标增量计算公式可知,坐标计算误差主要来源于两个方面,其一是来自于测角的误差,其二是来自于量距的误差,根据一般函数的误差传播定律:

M■=±■

可知,导线全长闭合差必然会大于量距的相对误差,因此四等导线全长闭合差定为1/2000。

2.5.2 坐标增量闭合差的调整坐标增量闭合差的调整的原则是按边长加权进行调整,也就是长边多少,短边多少,而测角误差无关,这与坐标增量的两个误差来源于是相悖,这是为什么呢?这是因为测角误差在角度成果计算过程中通过平差将大部分系统误差已消降,而量距误差无法进行平差计算故其仍然存在,且产生影响也大,因此在坐标增量闭合差调整过程中,主要考虑量距误差的影响。

2.5.3 校核计算①X轴上的坐标增加闭合差应与其改正数大小相等、符号相反Y轴也一样。②改正后的坐标增量闭合差无论是X轴还是Y轴,必须等于零。那么导线全长闭合差也必然等于零。③推算出已知点的坐标值必须与已知的坐标完全相等。

校核计算的主要目的在于避免误差的传递和累积,同时也避免了计算错误,提高了测量结果的精密度。

3结论

由以上分析可知:误差理论指导着测量工作的各个环节,指导着每一项具体的工作。可以说测量工作每一步都离不开误差理论的指导。误差理论的指导决定着观测结果的质量,关系到观测数据的可靠性。这与误差理论的来源是密不可分的,误差理论是从实践中来,在理论上得到升华后,再来指导实践。所以误差理论具有非常实际的、重要的指导意义。

掌握好了误差理论,不但能在实际工程中做好测量工作,而且在实际工作中,可以举一反三,在误差理论的指导下,进一步的完善、创新施测工作。并为今后的工作奠定了良好的理论基础。

参考文献:

[1]刘满平主编.建筑工程测量.北京:中国建材出版社,2010.

[2]王元江,赵西安主编.工程测量,北京:建工出版社,2004.

[3]王景峰主编.工程测量.北京:人民交通出版社,2007.

[4]李青岳主编.工程测量学.北京:测绘出版社,1995.

[5]王箫礼主编.测量学.上海:同济大学出版社,1990.

[6]催吉福主编.工程测量.北京:建工出版社,2005.

[7]张正禄主编.工程测量学.武汉:武汉大学出版社,2002.

[8]章书寿主编.工程测量学.北京:水利水电出版社,1994.

[9]张保成主编,测量学实习指导与习题.北京:人民交通出版社,1999.

第11篇

【关键词】工程测量;定位放线;变形观测

中图分类号: P258 文献标识码: A 文章编号:

随着国民经济的发展,城乡建设步伐的加快,工程测量学在各项工程建设中的应用愈来愈重要,工程测量学是研究地面、地下、水下、空中等具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的理论方法和技术的一门应用性学科。它是直接为国民经济建设和国防建设服务,是测绘学中最活跃的一个分支学科。测量学是从人类生产实践中发展起来的一门历史悠久的科学,是人类与大自然作斗争的一种手段,古有"陆行乘车,水行乘船,泥行乘橇,山行乘轿,左准绳,有规矩,载四时,以开九州,通九道,陂九泽,度九山"的记载,实际都是工程测量在实践中的作用.

一、测量学的概念

测量学是研究测定地面点的空间位置,将地球表面地形和其他地理信息测绘成图,以及确定地球形状和大小的科学。它的主要内容包括测定和测设两部分。测定就是使用测量仪器和工具,将测区内的地物和地貌缩绘成地形图,供规划设计、工程建设和国防建设使用。测设(也称放样)就是把图上设计好的建筑物和构筑物的位置标定到实地上去,以便于施工。测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位的科学,是研究对地球整体及其表面和外层空间中的各种自然和人造物体上与地理空间分布有关的信息进行采集处理、管理、更新和利用的科学和技术。

二、测量学的研究对象

测绘学的研究对象主要是地球的形状和大小以及地球表面(包括空中、地表、地下和海洋)上各种物种的几何形状与空间位置,通过测绘工作把地球表面用平面图、地图或剖面图表示出来,以及对于这些空间位置信息进行处理、储存、管理,同时解决各种类型的实际问题。测绘技术对于空间技术研究、地壳形变、地震预报、地球动力学等科

学研究方向也是不可缺少的工具。

三、测量学在工程建设中的作用

测量学在工程实践中的应用由来已久,可追溯到公元前二十七世纪建设的埃及金字塔,它的形状与方向都很准确,说明当时已有放样的工具和方法。在中国两千多年前的夏商时代,开始了水利工程测量工作。秦代李冰父子领导修建的都江堰水利枢纽工程以及举世闻名的万里长城和京杭大运河,这些都是测量学在社会生产实践中的成功应用。以及在修建宫殿、陵墓和建造城市时中心线定向、开挖地道时的定向定位定高、南水北调工程、三峡大坝、小浪底工程等大型工程,这些大型工程的实施都离不开测量学的应用。就拿身边的实践来说:巩义市新城区的建设是在一个地形地貌高低交错的丘陵台地上进行的,因此不管是前期的规划方案阶段,还是后期的勘察设计、施工运营阶段,测量学在工程建设中起着不可或缺的重要作用。

首先:勘测设计阶段为选线测制带状地形图。

在本阶段,主要是提供各种比例尺的地形图与地形数字资料。另外还要为工程地址勘探、水文地质勘探及水文测验进行测量。对于重要的工程或地质条件不良的地区进行建设还要对地层的稳定性进行观测。

其次:施工阶段把线路和各种建筑物正确地测设到地面上。

每项工程建设的设计经过讨论审查和批准之后即进入施工阶段,这时首先要将设计的建筑物或构筑物,按施工要求在现场标定出来,作为实地建设的依据。为此,根据工程现场的地形、工程的性质,建立不同的施工控制网,作为定线放样的基础,然后采用不同的放样方法,逐一将设计图纸转化为地上实物。

再次:竣工测量对建筑物进行竣工测量。

竣工测量是规划管理竣工验收的一项重要程序,竣工测量形成的成果报告是规划竣工验收审核的重要依据,竣工测量既有工程测量的普遍性要求,也有规划管理的特殊性要求,不仅涉及到影响测绘管理部门掌握现状地理信息的正确性,而且涉及到影响规划管理部门规划审批的落实和监督管理,因此竣工测量是关系到城市建设管理和规划实施落实的一项重要测绘工作。

最后:运营阶段进行变型观测为改建、扩建而进行的各种测量以及为安全运营,防止灾害进行变形测量。由于各种因素的影响,建筑物及其设备在运营过程中,都产生变形。这种变形在一定限度之内,应认为是正常现象,但如果超过了规定的限度,就会影响建筑物的正常使用,严重时还会危及建筑物的安全。因此在工程建筑物的施工和运营期间,必须进行监视观测,通过变形观测取得第一手的资料,可以监视工程建筑物的状态变化和工作情况,在发现不正常现象时,应及时分析原因,采取措施,防止事故发生并改善运营方式以保证安全。另外通过在施工和运营期间对工程建筑物原体进行观测,分析研究,可以验证地基与基础的计算方法,工程结构的设计方法,对不同的地基与工程结构规定合理的允许沉陷与变形的数值,为工程建筑物的设计施工管理和科学研究工作提供资料。在工程建筑物运营期间,为了监视其安全和鉴定情况,了解其设计是否合理,验证设计理论是否正确,需定期对建筑物、构筑物进行位稳、沉陷、倾斜以及摆动进行观测,并及时反馈测量数据、图表等工作。

现代的测量学作为一门能采集和表示各种地物和地貌的形状、大小、位置等几何信息,以及能把设计的建筑物、设备等按设计的形状、大小和位置准确地在实地标定出来的技术,在各种工程建设中的应用愈来愈广泛。

例如,粒子加速器的磁块必须以0.1mm的精度安放在设计的位置上。某些飞行器的助飞轨道要求其准直度的偏差小于长度的10-6。建筑物建成后(甚至在施工期间)会因地基承载力弱或因自重和外力的作用而产生变形。如大坝可能位移、高层建筑物可能倾斜……等。

为了保障建筑物的安全运行,往往需要测量工作者以技术上可行的最高精度监测建筑物的变形量和变形速度的发展情况。有时还要求在一段时间内进行连续监测,为此要使用自动化的监测和记录的仪器。

四、工程测量的重要性

1、在工程设计中提供图纸资料、明确占地范围了解周边工程、了解占地范围内有无城市地下管线、是否对勘探和机械设施造成影响,如果没有工程测量带来的各种比例尺地形图及管线探测图,工程设计就成了无米之炊。

2、在施工过程中,工程的第一步就是建筑物、构筑物的实地定位放样,因为建筑物在什么地方摆放,不可能随随便便找个地方,根据建筑物的用途、工艺流程或对于同一建筑物的各个不同部分,其精度要求是不一致的,而且往往相差非常悬殊,此时应正确制定工程建筑物定位的精度要求,如果定得过宽,就可能造成质量事故,反之若定得过严,则给放样工作带来不少困难,从而增加放样的工作量,延长放样时间,也就无法满足现代化高速度施工的需要。

3、就是确定建筑物放样的精度,建筑物竣工时的定位误差是由施工误差和测量放样误差所引起的。由于各种建筑物或同一建筑物中各不同的建筑部分,对放样精度的要求是不同的,因此应考虑到施工现场条件与施工程序和方法,分析这些建筑物是否必须直接从控制点进行放样,对于某些建筑元素,虽然它们之间相对位置精度要求很高,但在放样时,可以利用它们之间的几何联系直接进行。

第12篇

【关键词】GIS技术地理信息系统公路管理;圆曲线测设;变形观测数据处理

【中图分类号】P208【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2016)10-0271-02

1、引言

1.1圆曲线的详细测设

圆曲线的测设工作一般在各类线路刚才弯道施工处都有体现。当前情况下,偏角法、切线支距法、弦线支距法等等是圆曲线测设传统方法中常用的几种。在实际的施工工程中,对于圆曲线测设方法的运用,也要针对现场条件、测设数据繁简程度、工作量、测设仪器、工具等等各方面情况作出相应的调整和选择。实际工程应用中,很可能因为地形条件不允许而造成不通视或量距不便的情况发生,致使辅点难以放样出或难以在辅点处设置标桩。

1.2全站仪在任意站测设圆曲线及方法(交点偏角法测设方法)

全站仪在工程中的应用非常广泛,并且相对更加方便,任意站测设圆曲线的工作,只要将全站仪安置一次即可完成。这样克服了不能设站的转点问题,但是也同样暴露出了计算繁琐的弊端,虽然操作较为方便灵活,但是需要非常娴熟的技术水平支持和丰富的经验积累,并掌握后期计算的要领,实际工作过程中对于大部分人是很难操作的。对于公路、铁路路线的圆曲线测设多采用先将曲线各主点测出,在进行圆曲线详细测设。测设过程可以使用偏角法、弦线支距法、延线法、切线支距法,总体来说,几种方法都是在放样出的线路交点设站,并进行定向(路线后视方向),定出曲线主点后在其上安置仪器(多为曲线主点处),以路线交点为后视方向定向,之后进行详细的圆曲线测设。以上方法在实际工程应用过程中,常常由于实际情况的多变与实际测设方法的特点,出现以下情况:①无法正常在曲线主点处设站;②定向准确性由于后视方向过近受到影响;③阶段性误差不断积累。

1.3交点偏角法详细测设圆曲线方法相较于传统圆曲线测设方法而言,交点偏角法详细测设圆曲线方法具有一定优点,主要体现在:①工作量小,在圆曲线测设中,不需要再圆曲线主点重新设站,可直接在测设圆曲线主点时进行圆曲线详细测设工作;②计算方便快捷、有助于实现公路测量自动化;③测试方法简单、测设精度有保障,传统测设方法中,圆曲线主点容易存在误差并对后续工作造成影响,并且定向的准确性难以保障。交点偏角法测设圆曲线方法是在交点设站并以线路后视方向定向,这样能够很容易的达到一定的高精度水平。

2、GIS在公路统计管理中的应用

地理信息系统(GeographicInformationSystem)简称GIS,是将现代计算机科学、信息科学、地理学、测绘科学、管理科学等等多方面集于一身的新兴学科。利用多方面新技术,如:信息数据库、计算机图形学、多媒体承载等等,处理地理信息,并进行地理空间数据以及属性信息的准确采集、修改和更新,以达到为决策者提供有力的技术数据支持。地理信息系统集合了图形管理、数据管理,有效的突破了常规关系式数据库管理概念,对空间数据、属性数据、空间分析、模型分析、计算机上等各个方面的技术处理做到更好的结合,使得地理信息系统具有了更强的空间表现力,通过对数据分析、系统建设、空间分析和模型分析等等来获取资源环境、区域规划、管理决策、灾害防止等各方面信息。当前GIS技术在多个领域应用广泛,在公路管理方面,有效的将GIS技术与传统交通信息分析处理技术的结合,有效的支持了公路地理信息系统,并且对之后的公路规划设计、养护管理等等具有非凡的意义。传统信息系统中,大多数是以文字来进行对信息的表述表达,时展的今天明显难以满足当今需求,而且很多关键的信息隐藏在了文字之下,难以重点突出表述出来。而GIS信息系统的帮助完善下,可以根据地理属性数据的性质,分类、分层地叠加在电子地图上,直观的表现各方面的信息,并将地图与数据形成关联形态,可以有效的进行数据与地图的双向查询。方便统计管理人员针对公路不同属性来进行统计,并非常方便快捷的进行信息查询,进行有效直观的分析。不夸张的说,基本实现坐在室内就可以看到公路情况,GIS的数据可视化功能具有很强的代表性。

2.1GIS在公路规划中的应用

公路管理部门需要对现有的公路运输网进行持续性的养护、改建、扩建,才能够适应国民经济发展。之前,公路的规划缺少系统化的检测、评价和科学决策,只是通过对现状的定性了解和工程师的经验来进行。规划过程中难免由于数据缺乏、经验限制等多方面原因,造成规划方案不合理的情况。进而使得资金造成浪费、公路网效率下降。GIS公路地理信息系统的应用,在数据分析水平上得到了提高,并且更加全面、精确,除却对数据可以进行编码、存储、查询外,还能够在数据库和相关知识库的基础上能够定义和生成各种专用预测分析模型。如需求分析模型、新建改建公路投资效益分析等模型,通过模型经济分析与预测,评估现有路网的使用性能,了解路网状况,预测路网性能变化趋势,为编制中长期路网规划及年度养护计划提供依据,以确定最佳的大中修养护方案。在公路前期规划中通过GIS可以方便地进行路网的规划、选址、分析与最佳路线的决策,同时还可以对公路沿线的环境进行分析。

2.2GIS在公路设计中的应用

近些年,许多省市已经逐步的将GIS技术应用到初设和施工图设计等多个方面,并且取得了一定成果。例如在选线设计中,路线的大致走向可以先通过鼠标在数字化地形图进行控制点选择,再由控制点连线以确定。在纵断面设计中,通过GIS进行数字高程模型(DEM)的建立将更加便捷。以数字高程模型(DEM)为基础,在平面选线完成后,公路软件就能自动沿平面选线生成地形纵剖面图。通过绘图仪拉出拉坡图,设计好纵断面设计线,也可以在屏幕上交互完成纵断面设计。在横断面设计上,在完成平面设计和纵断面设计后,公路软件就可以自动生成横断面图。并同时利用DEM数据对工程土石量和填挖范围进行计算,最后自动完成土石方数量表,计算出占地而积,估算出占地线范围内各项工程的分项拆迁工作量。

3、工程测量学的发展展望

(1)变形观测数据处理、大型工程建设处理过程中,将对知识信息系统进行不断发展和完善,将多个方面学科相结合,如:测量、物理、工程、水文地质、土木建筑等等,以最终能够达到工程建设过程中的安全检测、环境保护、灾害防治。(2)逐步从工业测量向人体科学测量发展,比如,针对人体器官、部位等进行显微测量或图像处理等。(3)GPS接收系统、电子全站仪、测量机器人等等也有望迅速发展结合,以多传感器与测量系统的混合集成将成为可能,并可运用到对于大区域内无控制网测量工作。(4)在未来,GPS、GIS技术将更加频繁、广泛的运用在各类工程项目中,将对工程项目各个方面产生重大的影响。(5)工程测量学很大程度上将攻克在大型、复杂结构建筑以及设备测量中的难度,对其三维测量、几何重构、质量控制等等多方面将是发展重点。(6)工程测量学教育方面重要内容将围绕数据处理中数学物理模型建立以及分析和辨识方面。工程测量学的发展,由点及面,由静至动,由后处理发展至信息实时处理,由人工测量到机器人自动寻标观测,由一维、二维到三维、四维,由周期测量至持续测量,由高空至地面、地下、水下,由工程测量至人体测量等等,不断深入的同时,也在不断拓宽。测绘工作要求更加严谨、严格,测绘的结果以及成图质量,可能对工程项目的影响是重大的,工程测量学的飞速发展,将对各方面技术领域以及人们生活水平都产生积极影响。

参考文献

[1]张映雪,黄利芒.GIS技术在公路建设管理中的应用研究[J].中国公路学报,2004,17.