时间：2023-07-11 17:36:31
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篇土木工程测量学，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。
摘要:土木工程是一门范围较广的综合性学科,土木工程测量是土木工程专业的一门重要的专业基础课,是土木工程技术人员从事工程建设的基础。随着科学技术的高速发展,给测量技术带来了重大变革,同时也给土木工程测量教学实践带来了一些新的变革,作为为现代化建设培养应用型人才的中职院校,一定要从本院校专业的特点和实际情况出发,为提高教学质量和培养合格的土木工程技术人才做出贡献。
关键词:中职土木工程测量;教学改革;实践;探索
土木工程测量课程是土木工程专业学生的一门主要的技术基础科,实践性较强是本学科的重要特点。中职院校作为为社会培养应用型人才的基地,在土木工程的课堂教学和实践中,一定要注重培养学生理论联系实际能力和动手能力,提高学生的全面素质和适应新技术挑战能力。
一、土木工程测量教学改革的必要性
土木工程测量作为一门传统学科,其教学内容已历经了数年沿革,土木工程教学方法也一直围绕着传统方法进行。然而,随着高新技术的发展和应用,工程类专业学生的培养目标有了新的调整。近几年,以空间定位技术、航空航天遥感技术、地面一体化技术和地理信息技术以及3S集成技术为代表的当代测量高新科学技术的发展,使得测绘的作业方式、生产手段、数据采集和处理向一体化、智能化的方向发展,标志着测绘科学技术已从手工机械时代向电子信息化、自动化、智能化发展。[1]这些重要变化,不仅体现了学生培养方向的拓宽,也在学生应对新技术挑战能力方面提出了更高地要求。当前,中职学生在毕业后,暴露出了知识陈旧、动手能力差、理论与实践脱节、思想僵硬、缺乏创造力等缺点,传统的土木工程测量学科体系已经不能适应现代社会发展的需要。面对出现的这些问题,作为中职土木工程测量课程的教师,一定要打破传统的教学模式,开拓进取,大胆进行教学体制改革,建立一套与高新科技发展相适应的教学体系,为土木工程建设培养实用、新型、合格的综合型人才。
二、中职土木工程测量教学中存在的问题
培养面向基层的土木工程测量技术人员,是中职院校的重要任务之一。随着教学课程目标的改革,中职院校教学内容和方法也进行了一系列的变革,但由于高新科技发展的迅猛性,中职土木工程测量教学课程中还存在着诸多问题。
第一,教师传统的教学理念,自身素质不高。由于受传统教育观念的影响,再加上中职教师进修机会少等各方面因素的影响,中职教师不能在第一时间接受到新的教育理念、教学方法和手段,所以也就造成在自身教学过程中,教学理念相对落后,教学方法和形式更新较慢,这些主观因素和客观因素的共同制约着教师自身素质的提高。
第二,学生对学习认识不足,动手实践能力较差。当前,大多数中职院校对学生学习效果的测评仍停留在卷面测评上,即使向土木工程测量这种实践性较强的学科也只不过是在笼统地实习之后给学生打出实习成绩。这种不健全的考核标准导致学生对学习认识不足,理论与实践脱节,也严重阻碍了学生动手能力的积极性和主动性,培养出来的学生无法适应企业需要。
第三,教材内容相对滞后,教学测量仪器陈旧。近年来,国家已经加大了对中职院校的教育资金投入,但由于受新技术、新仪器的冲击,国家的教育资源投入力度仍然不够,表现出教材中教学内容始终没有太大的变化,教学测量仪器成就和欠缺,一些新型仪器学生可能从未见过或接触过,导致在以后的生产实践中无法开展工作。
三、中职土木工程测量教学中改革的路径探索
为培养适应现代化建设需要的应用型人才,中职教师必须针对当前中职土木工程测量教学过程中存在的问题,进行大胆的改革和探索,为提高教学质量和培养土木工程测量技术性人才努力。
第一,树立全新的教学理念,自觉更新教学知识。土木工程测量专业的实践性较强,当前中职院校的测量仪器更新较慢,教师必须通过现代教学手段,最大限度地利用现有资源,给学生讲解最新的仪器设备和测量方法,让学生有一个大致了解,并通过各种形式和渠道不断促进自身知识结构的更新和业务水平的提高,以便能够培养出更加合格的土工工程测量的技术型人才。
第二,激发学生学习兴趣,鼓励学生参加生产实践。土木工程测量作为土木工程专业的一门专业技术基础课,应紧密联系土木施工现场实践,以实用为主,在理论上不宜过多展开,以启发式、诱导式为主。[2]兴趣是最好的老师,中职土木工程测量课程中,教师要根据本学科的特点,充分发挥学生的主题作用,引导学生积极思维,主动参与到教学实践过程中,着重培养学生的动手能力和实践操作能力,达到教学目的。
第三,优化教材内容,加大教育资源的投入。现代高新技术的迅猛发展决定了土木工程测量教材的内容更新速度要快于其他学科,但是我们的教材内容几乎很多年不变,跟不上知识更新步骤的教学体制终将会被社会淘汰。加上土木工程测量学的概念较多,学生负担相对过重,教师在教学过程中要坚持少而精的原则,突出重点,提高学生的学习效率。另外,国家还要加大对教育资源的投入力度,购买一些新型的测量仪器,以便学生掌握新型仪器的应用。
新的形势下,给土木工程测量教学改革带来了挑战,同时也带来了新的发展机遇,作为中职土木工程测量学科的教师,一定要任重而道远,通过不断更新自己的知识结构,开展多种形式的教学,并根据科学技术的发展方向和企业的用人需求,不断优化教学过程和课程建设,为培养适应现代社会发展的综合性、应用型、技术性人才做出自己最大的贡献。
参考文献:
这次假期实践，我到了我们当地的建筑工地，因为有亲属在那里，仪器也算是齐全。那里地势较为平坦，地貌相对简单，但在这实习的十多天里还是体会到了从未有过的艰辛。现在细细想来，那十多天的经历，虽然艰苦，但却学到了很多，不仅仅是测量的实际能力，更有面对困难的忍耐。说实话，，在最初几天的新鲜感过后，每天重复而乏味体力劳动，让我有些怨声载道，但工程本身的性质又不允许工期的延后，所以不得不继续早出晚归。其实现在想来，也许绝大多数工作都是如此，这更多的只是从未有过的疲劳所带来的压力。当几天之后，我们习惯了早上5点起床，扛着测量仪器外出测量的生活时，我们不再听到之前的牢骚。为了保证测量的精确度和测量的时间进度，我们总是在天刚蒙蒙亮的时候起床,带上“家伙”到了主一、主二与公一交界处的测量场地开工.
测量学首先是一项精确的工作，通过在学校期间在课堂上对测量学的学习，使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓，而实习的目的，就是要将这些理论与实际工程联系起来，这就是工科的特点。测量学是研究地球的形状和大小以及地面点位的科学，从本质上讲，测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化。在信息社会里，测量学的作用日益重要，测量成果做为地球信息系统的基础，提供了最基本的空间位置信息。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，均迫切要求建立具有统一标准，可共享的测量数据库和测量成果信息系统。因此测量成为获取和更新基础地理信息最可靠，最准确的手段。测量学的分类有很多种，如普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学。作为测量工程专业的学生，我们要学习测量的各个方面。
通过这次实习，锻炼了很多测量的基本能力。首先，是熟悉了全站仪的用途，熟练了全站仪的各种使用方法，掌握了仪器的检验和校正方法。其次，在对数据的检查和矫正的过程中，明白了各种测量误差的来源，其主要有三个方面：仪器误差（仪器本身所决定，属客观误差来源）、观测误差（由于人员的技术水平而造成，属于主观误差来源）、外界影响误差（受到如温度、大气折射等外界因素的影响而这些因素又时时处于变动中而难以控制，属于可变动误差来源）。了解了如何避免测量结果错误，最大限度的减少测量误差的方法，即要作到：
（1）在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器、
（2）提高自身的测量水平，降低误差水平。
（3）通过各种处理数据的数学方法如：距离测量中的温度改正、尺长改正，<莲~山课件>多次测量取平均值等来减少误差。第三，除了熟悉了仪器的使用和明白了误差的来源和减少措施，还应掌握一套科学的测量方法，在测量中要遵循一定的测量原则，如：“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“由高级到低级”的工作原则，并做到“步步有检核”。这样做不但可以防止误差的积累，及时发现错误，更可以提高测量的效率。通过工程实践，真正学到了很多实实在在的东西，比如对测量仪器的操作、整平更加熟练，很大程度上提高了动手和动脑的能力，同时也拓展了与他人的交际、合作的能力。
一次测量实习要完整的做完，单单靠一个人的力量和构思是远远不够的，只有团队的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。而这些，就是在测量之外所收获的了。团队的合作很重要
测量仪器的使用和实地的测量实习工作的开展，让我更直观接触到了土木工程测量这个学科，也为我今后走上工作岗位后，更好更快地使用仪器、控制测量发放奠定了坚实的基础.测量仪器的使用和实地的测量实习工作的开展,我更直观接触到了土木工程测量这个学科，也为我们今后走上工作岗位后，控制测量发放奠定了坚实的基础。相比于以往的教学型实习，真正的工程实习显然能够更好的体会所学到的知识。事实也确实是如此，通过这次实习，我真正的体会到了理论联系实际的重要性。这次实习也让我们明白了，土木工程专业的实际操作性强的特点，触发我们今后要更加努力学习专业知识，并要加强理论与实践相结合的方式方法，从本质上提高自己的专业水平。
关键词：土木工程施工；测量施工；原则；应用；分析
作为我国土木工程施工过程中的一个非常重要的施工环节，测量施工主要指的是在施工过程中对相应施工数据的实时收集，数据处理以及数据校对，通过上述的工作来实现工程施工检测的主要目的，保障施工的顺利进行，提升施工的施工质量。作为一项同工程施工全过程都有紧密联系的一项施工部分，测量在工程施工过程中应用范围非常广泛，贯穿了施工的全过程。尤其是在土木工程施工过程中，工程测量施工技术应用更是非常广泛，同时效果也是非常的突出。通过实际的施工经验来看，测量施工技术是一项土木工程施工的基础项目施工。测量施工的质量好坏直接影响着后续工程的设计施工以及工程的后续运行。因此本文从测量技术的主要内容，主要作用以及主要的工作原理来进行详细的分析，将工程施工前期的测量；施工过程中的测量以及施工后期设备安装过程中的测量等环节进行对比以及阐述，希望通过上述的内容阐述能够有效的提升或者是扩大测量施工技术在土木工程中的重要性以及实际作用。
1 我国土木工程施工中测量技术的主要内容
在我国土木工程中，测量施工技术是一种各项测量施工的总和。其中包括了在工程勘探设计过程中的测量；工程在建设施工过程中的测量；工程在运行管理过程中的测量等等。土木工程测量施工技术最主要的科学依据就是工程测量学。主要是在工程施工过程中通过空间几何实体的具体实际y量以及描绘，通过相应的科学测量以及描述能够有效地收集关于工程施工的相关测量数据，为整个土木工程施工建设提供了非常重要并且准确的施工测量数据，有利于整个施工的施工质量以及施工进度的提升。在工程施工的各关阶段中测量提供的数据能够有效的提供现场的施工放样所需的数据；现场设备安装所需的数据以及现场施工变形测量所需的参考数据等。上述的测量数据我们还可以通过相应的理论测量数据进行比较，来找出相应的测量偏差，通过对测量偏差的调整来保障测量技术在应用中的准确率。
2 我国土木工程施工中测量技术的主要作用以及在工程中占据的位置
作为一项必须提供准确数据的施工工序，测量施工在整个土木工程的施工过程中要求非常严格。土木工程在施工过程中具有工程任务量较大；工程施工过程中工序繁琐以及工程施工过程中经常出现交叉施工的状况，因此我们在进行施工的前期要做好施工过程中的详尽准备，确保施工的顺利进行。测量施工技术作为能够左右施工质量的一项施工项目，我们在测量施工的过程中要根据现场的实际施工现状，全面建立健全相应的测量检查制度，这样能够在一定程度上保障现场测量数据的精确性。我们在测量的过程中要始终坚持科学有效的测量方法，要在测量数据全面性的问题上给予足够的保障。在土木工程测量过程中主要的测量环节有三个。第一个是工程的距离测量；第二个是工程的角度测量；第三个是工程的高程测量。因为在测量过程中会出现一定的误差传递以及误差积累，因此我们要对测量过程中出现的误差进行详细的规定以及限制，只有这样才能够保障测量施工对整个工程的施工起到正面的应用以及作用，否则整个工程的施工质量会受到很大程度的影响。在土木工程测量施工的过程中，相应的施工技术人员要明确施工过程中的施工态度以及施工方式，同时要在施工过程中保障测量施工的地位以及实现测量的主要作用。在测量的过程中要熟练的掌握相应的测量方法以及原理。作为一项基础性工作，测量工程的服务对象是工程的施工设计以及现场的实际施工，因此现场的测量技术人员要对现场的测量数据负责。
3 我国土木工程施工中测量技术的主要工作原则
在建筑学中，工程的测量技术是一门几何学的分支。在实际工程的测量过程中我们最主要的工作就是要减少或者消除测量误差的积累以及传递。我们在实际的测量工作进行过程中要通过逐一设置测量点的方式来均化测量过程中出现的误差。在测量精度方面，我们的工作原则是要保障精度等级由高到低的满足。在测量技术中精度等级的规定有一套相应并且科学的理论，因此在测量过程中要严格的执行相应的测量精度要求以及标准。在测量布局过程中要保障测量工作的全局性，测量工作必须从整体开始逐渐的到局部测量过渡。在测量过程中使用的定位技术尤其是点定位技术必须保障测量的整体性，测量定位基准的选择必须符合相应的测量精度标准。在测量工作进行过程中要保障检核制度的完全落实，要保障每一个环节的测量数据都能够有相应的检核。在保障测量数据可靠精准的前提下，保障测量数据是可以应用在实际施工过程中。
4 我国土木工程施工中测量技术在整个施工中的具体应用
4.1 测量技术在土木工程施工前期勘测过程中的应用
在土木工程施工前期。测量工作的展开必须要保障测量人员有相应的测量施工资质，要保障施工的全过程有监督以及检查体制。在测量施工中首先要对施工现场进行勘察，勘察内容包括了地形以及周边的环境等。我们通过测量来测绘施工策略图，为后续施工设计提供准确的设计数据。
4.2 测量技术在土木工程施工设计过程中的主要应用
在工程施工设计阶段的测量主要是将设计过程中的数据以一定的比例以及高程来实际落实到现场的施工现场。因此我们通常是边设计边测量，以保障整个工程设计过程中的相应数据准确，让现场的施工能够顺畅。
4.3 测量技术在土木工程设备安装环节的主要应用
根据设计图纸和基准，使用测量仪器测定设备安装的标高基准点和中心线，在安装过程中检测安装设备的精度与偏差，保证将设备安装在正确位置上。其主要内容有：参与基准控制网及基本水准点的定位的测量；检查、复测、验收设备基础的中心线与标高以及沉降观测数据，并复测基础轮廓及与设备相关的“孔、洞、槽”的尺寸和定位距离，保证地脚螺栓的精度一致；在连续性的生产线上，要明确各设备中的位线和标高等，确认已具备安装条件；测定设备基础的基准点，必须与原始水准点组成一个水准环线，按二等分安装的基准点、沉降观测点、基准线和辅助线。
4.4 测量技术在土木工程竣工环节的主要应用
工程测量还广泛应用于土木工程中竣工验收监测工作中的现场勘察监测和数据统计处理中，这也是报告编制和报告审核阶段的重要数据凭证。在项目验收时的关键点上，例如批复中专门提及的要求、人环问题、总量问题等都需要进行严格的测量工作，以提供达标的数据。
参考文献
[1]李哲，高立，乔辉.GPSPPK技术在测量外业中的应用探讨[J].测绘与空间地理信息，2012（05）.
[2]刘学，张弘.工程测量[M].第一版.海南出版社，2007.
（2.河南省地矿局第二地质勘查院，河南，许昌，461000）
【摘 要】工程测量技术是服务于工程建设的一种测绘技术,它的发展与测绘科学技术和工程建设的发展密切相关。 随着科学技术的进步，现代社会对测量技术的要求日益提高，要求工程测量学服务的领域也在不断扩大。通过对工程测量学应用的分析，系统的总结出工程测量学今后的发展走向。本文对工程测量进行了定义，按照工程建设进行的程序和工程种类进行具体阐述了工程测量在理论方法方面的发展，对几种常用的理论和方法进行了归纳和总结。
【关键词】工程测量；发展；应用
1 前言
工程测量 （engineering survey ）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。它已经逐渐地进入我了们的日常生活中，在学习及应用了解工程测量技术时，应该注重对基础理论知识和基本测绘技能掌握与应用，提升个人专业素质。
工程测量技术主要是在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。传统工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门，其基本内容有测图和放样两部分。现代工程测量己经远远突破了仅仅为工程建设服务的概念，它不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定，而且包括对测量结果的分析，甚至对物体发展变化的趋势预报。
2 工程测量基本概述
工程测量是一门工程实践学科，它的主要研究对象是工程开发和建设过程中的各项测量工作的理论和技术情况。它的过程主要包括：过程策划阶段的地形测量和控制测量；工程建设阶段的施工过程控制测量；实施过程阶段的变形测量；工程竣工交付时的竣工测量。测量技术可运用的范围广泛，可服务的对象丰富多样，在整个工程学科中它属于一种交叉性非常强的学科，它所涵盖的技术含量较高，对社会的发展和科学的进步有着不可限量的作用。
3 工程测量与现代科学的关系
现代科技的进步同时也使测量技术发生飞速的更新发展，工程测量技术的基本理论。技术系统、科研领域以及科学发展对象等正由于新的时代的发展需要而引起了巨大的改变。从目前工程测量的发展形势不难发现，现代工程测量学已经逐步转型为对空间上的数据进行测量 收集、管理、分析、储存以及反馈的系统性研究，这些数据已经不同于以往，而是从卫星系统空载传感器和各种高级别测绘仪器上收集得到。在社会发展和科学进步的基本前提下使工程测量学这门传统的科学技术在现代信息社会中的作用日趋完善。目前，新兴的现代工程测量技术已成功从单一的工程建设领域中突围而出，改变传统的狭隘意义观念，向广义的多元化方向发展。
4 工程测量的发展趋势
4.1 工程测量技术协同其它专业技术共同发展进步将是今后一段长期发展过程中的主流发展趋势，在技术上将出现多功能多样化用途的工程系统。
4.2 工程测量的数据收集形式不再局限于一维和二维，在新系统下将向三维甚至四维方向发展，从传统的现场交互式测量形式转变为远程控制式测量形式；测量作业所用平台将从固定的地面转变为车载。机载甚至卫星控制等，逐步从静态转变为动态。
4.3 工程测量的数据分析计算由偏重基本的平差计算、网的坐标运算、几何形式计算逐步转型为高密度高精度的空间点处理、“点云”数据分析、被测实物的三维空间坐标重建、可视化处理 “逆向工程” 和设计模型的对比分析，测绘数据同各种理论数据库实现完美对接。
4.4 工程测量实现进一步的宏观方向和微观世界两个极端的发展。在宏观测量技术方面，工程建设将具有更大的难度及规模，精度要求也更为提升。在微观测量技术方面，将向微型计量方向发展，测量的尺度维度大大缩小，将发展出微型显微测量及图像处理技术。
4.5 工程测量将实现过程控制的一体化和网络化、无线数据交换技术、计算机应用技术、网络化等技术将使工程测量从独立式走向综合化，从单体作业基本形式发展为共同作业及实时作业模式。
4.6 在进行工业测量、大型机电设备组装、线上检验和质量控制时采用高端的测量设备仪器以及先进的作业方法，这成为了制作业的发展新趋势，甚至可以列为制造业牢不可分的一个组成部分。
4.7 工程测量设备从传统的人工设备发展出智能机器测量设备，并将多种高端技术融为一体，可服务的领域将更加广阔。对图形图像以及相关应用数据的处理方法和手段也将进一步提升。
4.8 相关技术服务领域将进一步得到拓展可应用在设计制造行业、工艺流程控制、工程评估评测、工程监督、城市规划、工程建设、 环境保护等各个方面和领域。
5 工程测量的历史进程
从测量学科的发展情况，我们可以将工程测量技术主要的发展特点归纳总结为 14 个字，即：精准、快捷、动态、简单、及时、持续、远程、传统的测量内外业一般拥有一体化的特点，其涵义在传统上只局限在内业中完成已有的项目工作，而现有的一体化体系已上升到快捷的在外业直接将工作完成的高度，内业和外业之间不再有非常明显的区别界限。在外业进行测量作业时可直接进行对图形图像的编辑和储存，不需要再将数据带回内业处理；在进行施工放样时，得到的相关数据可边放样边计算，随时进行数据的处理更新。测量过程中的自动化流程主要是指在收集、处理、储存、反馈数据时可由系统自动完成而不需要再进行人工操作 测量技术水平可以达到全数字化管理的高层次，可以利用计算机自行进行分析和处理。此外，测量测绘的图形图像能及时更新反馈，实现可视化、三维化和空间立体化标准等。最终，测量成果及相关数据图形图像等都可以实时的利用网络进行储存、传播和分享。
6 发展动态及展望
通过前面的分析，从测量技术的传统到现时的发展我们不难想象，测量技术同其它工程技术相结合是今后很长一段时间内工程测量学发展的主攻方向，将有更多更新更全面的多功能测量系统的出现，其相应服务范畴也将逐步扩大。大型复杂结构建筑、设备的三维测量,几何重构及质量控制,以及由于现代工业生产对自动化流程,生产过程控制,产品质量检验与监控的数据与定位要求越来越高,将促使三维业测量技术的进一步发展。工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量。
结语：社会的进步和科技的发展给工程测量学提供了新的方法和新的方向，从而不断的促使这门传统学科的持续不间断发展，而工程测量学的进步也会直接造福于社会，为社会的进步和人民的生活水平的提高创造了良好的条件。在人类活动中，工程测量是无处不在、无时不用，只要有建设就必然存在工程测量，因而其发展和应用的前景是广阔的。
参考文献
【关键词】工程测量；技术发展；现状；应用；综述
工程测量是一门应用学科，它是直接为国民经济建设和国防建设服务，紧密与生产实践相结合的学科，是测绘学中最活跃的一个分支学科，工程测量有着悠久的历史，近20年来，随着测绘科技的飞速发展，工程测量的技术面貌发生了深刻的变化，并取得了很大的成就。
1 工程测量的定义
1.1 学科地位
测绘科学和技术是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展，服务领域怎样拓宽，与其他学科的交叉无论怎样增多或加强，学科无论出现怎样的综合和细分，学科名称无论怎样改变，学科本质和特点都不会转变，总的来说，整个学科的二级学科仍应作如下划分。大地测量学（包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量）、工程测量学（包括景摄影测量和矿山测量）、航空摄影测量与遥感学、地图制图学、不动产地籍与土地整理。
1.2 研究应用领域
目前，国内把工程建设有关的工程测量按勘测设施，施工建设和运行管理三个阶段划分，也有按行业划分为：X-路工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量，海洋工程测量、军事工程测量、三维工业测量等，几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。
2 工程测量仪器的发展
工程测量仪器可以分为通用仪器和专用仪器。通过仪器中常规的光学经纬仪，光学水准仪的电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪，电子水准仪所替代，电脑型全站仪配合丰富的软件，向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光，通讯及CCD技术，可实现测量的全自动化，被称作“测量机器人”，测量机器人可自动寻找并精确照准目标。在IS内完成一目标点的观测，像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测。可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位食品在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起，称超全站仪或超测量机器人，它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的三维极坐标技术完美结合，可实现无控制网的各种工程测量。
3 工程测量技术发展进程及成就
3.1 先进的地面测量食品在工程测量中的应用
20世纪80年代以来出现许多先进的地面测量仪器为工程测量提供了先进的技术工具和手段。如光电测距仪、电子经纬仪、全站仪等，为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件。改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。
3.2 三维工业测量技术的兴起和应用
20世纪80年代以来，随着高新技术的发展，三维工业测量系统是以电子经纬仪或近景摄影仪为传感器在电子计算机的支持下面形成的三维测量系统：（1）汽车、飞机、造船工业及空莘技术等方面设计，试验，制造，组装过程中的测量和定位；（2）工业用机器人的检测；（3）卫星接收天线安装和维护的精度检测；（4）生产自动化过程，生产过程控制，生产质量检验与检测的动态测量；（5）负荷试验中变形与应变测定；（6）栏水与喧坡稳定性的检测等。
4 GPS定位技术在工程测量中的应用
在GPS定位技术的应用已深入到各个领域，国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改选已普遍地应用GPS技术，在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、山体滑坡、地质勘察剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景。
（1）建立工程控制网。工程控制网是工程建设管理和维护的基础。其网型和精度要求与工程项目的性质，规模密切相关，一般地工程控制网覆盖面积小，点位密度大，精度要求高，用常规的方法多采用边角网。（2）采用GPS定位的方法建立工程控制网。具有点位选择限制少，作业时间短，成果精度高，工程费用低等优点。可应用于建立工程首级控制网、变形监测控制网、工矿施工控制网、工程勘探、施工控制网、隧道等地下控制网等。应用GPS技术建立控制网，通常采用载波和相位静态差分技术，以保证达到毫米精度，应用GPS技术建立道路勘探，施工控制风和隧道工程控制网等具有显著的优势。
5 区域差分网下的碎部测量与放样
（1）区域性GPS差分系统下的碎部测量与放样，是基于区域GPS差分网进行的，区域差分与RTK单基点载波相位差分的原理相似，不同的是区域差分的基准站往往多于1个，多基准站组成基准网，基准网提供各个基准站的差分信息，用户接收机根据自己的位置确定各基准站差分信息的权，排非等权平差后形成自己的差分改正数，实现差分定位。
（2）变形监测。变形监测主要是监测像大桥、水库大坝、高层大楼等建筑物，构筑物的地基沉降、位移以及整体的倾斜等状况。监测工作的特点是被监测体的几何尺寸巨大，监测环境复杂，监测技术要求高，常规的监测技术是应用水准测量的方法，监测地基的沉降，应用三角测量的方法，监测地基的位移和整体的倾斜，GPS技术在该领域有广泛的应用。
6 数字化技术在工程测量中的应用
（1）地图数字化技术。在建立各种GIS系统时，对原有地图进行数字化处理，在建库工作中占据了相当大的工作量，各工程测绘部门都投入了相当大的人力和财力。对于已有纸制地图，若其现势性，精度和比例尺都满足要求，就可以利用数字化仪将其输入计算机，经编辑，修补后生成相应的数字地图，当前有手扶跟踪数字化和扫描天量化两大类仪器，针对大比例尺地形图，大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息，高效，便捷，保真的对地图进行数字化处理。
（2）数字化成图手段。大比例尺地图和工程图的测绘是传统工程测量的重要内容，常规的成图方法野外工作量大，作业艰苦，作业程序复杂，同时还有繁琐的内业数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应社会飞速发展的需要。而数字化成图技术具有精度高，劳动强度小，更新方便，便于保存及应用，易于等特点。目前，数字化成图技术有内外业一体化和电子平板两种模式，内外业一体化是一种外业数据采集方法，主要设备是全站仪、电子手簿等，其特点是精度高，内外业分工明确，便于人员分配，从而具有较高的成图效率。
7 工程测量学的发展展望
随着经济社会的发展进步，工程测量学在以下方面将得到显著发展：（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，并进一步与大筑学学科相结合，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三级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。
8 结束语
工程测量学是研究地球空间中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。她始终与同时代测绘科学技术和工程建设的发展相同步。对新技术的需求越来越多，对工程测量也提出了更高的要求，我们要大力促进工程测量的技术方法与手段的更新换代，积极推动新技术的推广和应用。
【参考文献】
[1]潘正风.工程测量技术发展现状[C]//现代工程测量技术发展与应用研究交流会论文集.宁波，2005.
【关键词】 提高；测量；竞赛；成绩。
On how to improve the measurement of race results
Zhoumingwu
（The Hetao College Department of Civil Engineering Bayannaoer 015000）
【Abstract】 on how to improve the measurement of race results done with careful preparations of some of the summary and discussion
【Key words】 improve； measurement； competition； achievements
工程测量是土木工程专业的一门专业基础课，它是土木学生掌握专业知识技能必修的重要课程，各学校为了营造良好的工程测量学习氛围每年都要举办测量大赛，目的在于调动学生学习测量知识的积极性和主动性，培养学生的动手实践能力，增强学生未来就业的能力。近年来测量大赛的规模也越办越大，已有全国性的大赛。为了使学生的比赛能力在较短时间里有一定程度的提高，在比赛中能发挥最佳水平取得好成绩，我认为合理的安排和科学的训练，对提高学生测量比赛的能力有着非常重要的作用。我把这几年的训练经验总结如下，为训练学生参加测量比赛提供参考。
一、 认真解读比赛规程
认真解读比赛规程是前提。只有认真解读比赛规程我们才能清楚比赛的时间、地点、比赛的路线，比赛的规范要求，比赛的仪器要求等一些重要内容。清楚了这些内容我们才能做一些有针对性的工作。比如按照规程制定训练计划，模拟训练路线，按规范要求进行训练，提早熟悉比赛仪器等。
二、打造默契测量小组
组建并打造默契的测量小组是根本。比赛最终是以小组的形式参赛的，小组每一位成员的表现都关系着最终的比赛成绩，所以对每一位成员的选择和定位就要慎重仔细，小组成员之间必须能相互信任相互担挡，小组成员除了需要个人能力强之外，更重要的是成员之间的默契度要高。
三、科学训练
科学训练是基础。比赛不同于平时，它是技能，智能和心理能力的综合，只有通过科学的训练才能把这三者有效的结合，才能提高这种综合能力。提高了这种综合能力就为最后的比赛打下了坚实的基础。比赛虽不同于平时，但训练必须从平时做起，比赛与平时相比体现在一个“快”字上，但“快”必须是要在“准”的前题下，要想“快”和“准”就必须把平时的东西练的非常熟练，每天要定下训练的目标，每次训练要有每次训练的目标，每次训练完成后小组成员要比照每次的目标进行反思总结，每天完成训练后要比照这一天的训练目标进行反思总结，当遇到训练瓶颈时，应及时沟通，群策群力，相互鼓励，坚持不懈。除了技能训练外，心理训练也很重要，要不定期的进行模拟比赛，邀请学生、老师、领导进行观看和批评指正。
四、实地热身训练
实地热身训练是必要条件。比赛之前，应当提前到比赛现场进行实地热身训练，熟悉比赛场地，了触赛场规定，根据比赛场地的实际情况和赛场规定做出相应的调整和部署，同时也可以熟悉一下其它参赛队伍的情况，特别是要注意主场参赛队伍训练情况，做到心中有数。
五、赛前状态调节
赛前状态调节是保障。随着比赛开始的时间越来越邻近，参赛队员在心理上的压力也越来越大，队员就会越来越紧张。尤其在比赛的最后胜负阶段，不是单纯决定于技能和智能方面的差距，而是在很大程度上取决于比赛人员对自己比赛状态的调节。赛前可以听听音乐来减轻焦虑，也可以做深呼吸，还可以在做深呼吸的同时将注意力集中于自身，使自己感到身心上趋于平静，心跳也就会随之下降、呼吸变的平缓，自信心也会随之增强，比赛前，所有队员要在头脑中再现一遍训练过程，暗示自己一定能行。在比赛中不要太关注自己的名次与成绩，不要过多地注意对手的存在时，专心做好自己的工作。
六、结束语
一、土木工程专业的GIS教育
由以上论述可见，GIS与土木工程的结合是信息化时展的必然趋势。所以，作为土木工程建设和管理的人才，在专业知识结构中，有必要具备GIS相关知识和技能。另外，目前GIS在土木工程中的应用尚处于起步阶段，是一门综合性很强的新兴学科。掌握GIS需要具备测绘学、地理学、计算机科学等许多相关学科的知识，这种复杂的知识面要求使得GIS的应用还集中在少数的专业人才上。所以，只有培养更多具备GIS知识的人才，才能适应现代土木工程对信息技术的需求。与专业的GIS教育相比，土木工程专业的GIS教育具有以下特征:首先，学生的专业基础不同。GIS是一门集计算机科学、地理学、测绘学、空间科学和管理科学等为一体的新兴学科。GIS学习需要有广博的知识基础，其中，地理学基础、计算机基础和数理基础尤为重要。GIS专业学生一般经过严格的地理学、地图学与测量学的学习，具有比较扎实的地理学和地图学基础，同时，数理和计算机基础也比较好，而对于土木工程专业，大多学生没有或很少具备上述基础。其次，专业教育的目标不同。GIS本科专业一方面要强化基本技能的教学，同时还必须要求掌握GIS基本理论。而对土木工程专业来说，无论是基础理论、技术手段还是具体应用，都与GIS专业存在差异。具体来说，土木工程专业开展GIS教育主要目的在于应用即让学生了解GIS概念和基本原理，熟悉GIS软件，学会用GIS进行空间分析，以解决专业相关问题。这两个特征要求土木工程专业开设的GIS课程要与GIS专业区别开来，要体现专业要求，强调GIS在土木工程专业领域中的应用。
二、土木工程专业GIS教学内容
土木工程专业开展GIS教育的目的是为其提供一个GIS分析手段以解决专业问题，因此在教学过程中强调与专业的结合。GIS的主要的内容是数据的输入、处理与分析和输出;土木工程专业最重要的就是数据的处理与分析。因此，相对于GIS专业的学生来讲，土木工程的学生教学侧重点不同，其基本的理论教学内容见表1。土木工程专业GIS实践教学主要的内容为:熟悉一种GIS软件，如ARCGIS软件的基本操作、空间数据结构与组织，理解空间与非空间数据的联系方式及空间数据库建库方法、空间数据处理、空间分析、表达等。
三、土木工程专业GIS教学实践
土木工程专业的GIS教育，其目的在于利用GIS功能更好地解决工程问题，也就是在教学上要求突出应用。为了实现这个目标，必须根据土木专业订立富有针对性的教学大纲、教学计划和实验大纲、实验计划，课程设计大纲、课程计划，并确定课时、学分、授课方式、实验比例、考核办法和要求。专业GIS教育在进行课程设置时，比较多的考虑课程之间的衔接关系，而非GIS专业的GIS课程设置很少顾及课程之间的相关性和连接性，所以为了确保教学效果，开课时间的选取很重要。对于地理、测绘学科下的其他专业的学生，由于地理学、地图学与测量学等学科基础比较好，可以修完相关的计算机课程后再开设，以确保实验操作顺利进行;对于土木工程专业的GIS课程，最好安排在三年级下半学期开设，这样一方面尽量让同学们具有了比较宽的知识面以后再安排GIS课程，确保他们在难点问题上接受的更快;另一方面这期间大部分专业基础课已经学完，相对有比较充裕的课余时间用来练习实际操作。
1GIS理论教学
作为一门多种学科交叉的课程，GIS大量的理论知识涉及了测量学、地图制图学、计算机技术、地理学等相关学科知识。大部分理论知识难免枯燥，晦涩难懂。如何让学生学好GIS的基本理论知识是摆在教师面前的首要问题，可从两个方面入手。一方面，土木工程专业开设GIS课程之前，要求学生应有相关课程的背景知识，打下扎实的理论基础。具体来讲，这些课程包括:工程测量学、计算机文化基础、计算机程序设计、数据库理论与基础等，教师还需要在课堂中补充相关地图制图学、摄影测量与遥感、拓扑学等知识。在此基础上让学生接触和学习GIS，就相对比较容易。另一方面，教师要运用多种教学方式。比如启发式教学，教师用通俗简单方法启发学生，鼓励学生提出问题，思考问题，使学生建立一定的自信心，不被问题吓倒，尝试去分析问题，解决问题;引导式教学，课堂教学引导思维，让学生积极思考问题，避免学生被动接受知识;研究式教学，通过研究问题的方式与学生交流讨论，从过去、现在、将来的发展方向来阐述问题，以让学生主动探索问题根源，达到教学目的;互动式教学，在教学过程中与学生互动，营造良好的教学氛围，以提高学生接受知识的能力。同时，教师应该积极采用现代教育技术教学，其为辅助教学的工具手段，也是开发和使用教学资源的系统化过程，如，可以采用录像、网络、E－mail等方式实现互动交流，以及时获得学生反馈意见，及时调整教学方法，提高效率。
2GIS实验教学
由于GIS的技术性和应用性很强，并且安排GIS实验有助于消化理论教学知识，增强对GIS基本原理的理解，所以GIS实验一直是GIS教学的重要环节。对于土木工程专业的学生来说，由于相关学科知识的缺乏，GIS数据结构、投影与变换、空间数据库、空间分析等内容都是不易理解和接受的。因此，在基本实验项目不变的前提下，应该根据学生知识结构的特点，适当调整实验内容的比重。基本实验项目包括:GIS的认识与应用、GIS数据结构、GIS数据转换、GIS空间分析、GIS数据表达、3维显示与分析、GIS二次开发环境。通过这样的调整，不仅保证内容的全面完整，也减少了知识的重复，突出了难点，提高了学生对于理论知识的理解能力。从计算机的角度看，GIS是由计算机硬件、软件、数据和用户四大部分组成。数据在地理信息系统中处于核心地位，整个GIS都是围绕空间数据的采集、处理、存储、分析和表达展开。因而，培养通过软件和硬件操纵数据的能力显得格外重要。综上所述，并结合土木工程专业的特点，采用GIS软件上开发比较成熟的ESRI公司的ArcGIS软件，并介绍MapInfo和MapGIS软件。在结合基本实验项目，分基本练习型、综合型和应用设计型三个层次的实验，注重培养学生利用GIS解决实际问题的能力。其中，基本练习型实验主要是训练学生对ArcGIS软件的界面、功能的了解和掌握，并对几何图形和属性的编辑修改、缓冲区分析、叠置分析、网络分析、地形分析等基本分析功能进行了解和练习，使学生熟悉软件各种功能的操作思路，做到能够独立、快速地使用软件的基本功能，加深学生对GIS课程基础理论知识部分的掌握;综合性实验是训练学生结合已经学过的GIS空间分析功能以及已经学过的土木工程专业其它课程的知识，来解决专业领域中遇到的与空间信息相关的问题。如利用GIS的叠置分析和缓冲区分析功能，来解决在工程选址设计规划中遇到的问题。该层次实验一定程度上以验证性实验为主，主要是通过设计好的解决实际空间问题的分析模型，运用ArcGIS软件提供的空间分析扩展模块进行分析，并把分析结果与教师事先做好的分析结论相比较来检查学生实验操作的正确性，以此训练学生解决实际问题的能力;应用设计型实验主要与课程设计相结合，其难易程度应根据学生的特点来决定，不管学生完成课程设计的结果如何，在这个过程中，应该以学生为主导，教师给予学生一定的引导，以达到培养学生分析问题、解决问题的能力和提高学生创新能力的目的。在教学方面可以通过两个途径提高学生的软件操作与实践应用的能力。其一是增加实验课课时，GIS是一个实践性很强的课程，加强GIS实践教学是提高学生综合能力的一个重要手段。另外，GIS理论知识相对比较抽象与枯燥，加入一定数量的实验学时，会促使学生运用所学的理论知识来进行实践，提高学生学习的兴趣。其二是开放实验室，由于各方面条件的限制，学生对软件操作的练习时间是比较有限的，学校应该把实验室开放给学生，让学生获得更多的机会去提高实践动手能力。
3考核与质量保障
调查发现，目前大学学生考核的方法一般是老师给学生先划出重点和范围，而学生为了考核成绩一般是对知识点进行死记硬背。这样只是考查了学生突击应付考试的能力，造成学生侥幸心理的增长，达不到高等教育教学的目的，也考查不了学生对知识的掌握程度和应用知识的能力。针对土木工程专业GIS课程的特点，考核可以分为三部分。第一是平时作业，主要针对课后习题和读书报告，约占总成绩的10%;第二是实验及实验报告，主要针对学生做实验的情况以及提交的电子文本报告，而检查的重点是看学生所采用的操作流程是否符合GIS空间分析的过程、空间模型是否可行、数据图表是否合理全面、实验结果是否正确等项目，约占总成绩的40%;第三是课程结束时的考试，侧重检验学生对基本理论知识的掌握和应用，约占总成绩的50%，以此改变应试考试的作风，注重学生平时的学习效果，达到教学目的。目前，各个专业一般自己选择专业教师进行GIS课程的教学，由于这些教师一般没有受过专业的熏陶，只是根据自己的工作体会和认识进行教学，对课程内容整体的把握不够全面。所以，应该在学院下面设立GIS教研室，通过教研室的方式教学管理，有利于课程内容的规范，有利于GIS专业教师的培养，也有利于教学质量的控制。针对土木工程专业，参观学习是教学质量保障的有效途径。通过参观，学生可以获得感性的GIS建设的认识。因此，学校可与某些从事GIS产品的公司、数据生产、数据管理单位、各级信息中心与科研机构建立长期的合作关系，合理地利用这些有效的教学资源，充分发挥产、学、研的一体化进程。另外，还应该注重GIS配套实验教材的建设。实践是GIS教学的重要环节，也是培养学生综合应用能力、实现教学目标的根本途径。所以，应该在教学过程中，逐步规范实验教学。
【关键词】工程测量；平差理论；工程网优化设计
1.工程测量的定义
在工程建设的设计、施工和管理各阶段中进行测量工作的理论、方法和技术，称为工程测量。工程测量是测绘科学与技术在国民经济和国防建设中的直接应用，是综合性的应用测绘科学与技术，它直接为工程建设服务的，它的服务和应用范围包括城建、地质、铁路、交通、房地产管理、水利电力、能源、航天和国防等各种工程建设部门。
1.1按照工程建设的进行程序分类
按工程建设的进行程序，工程测量可分为规划设计阶段的测量，施工兴建阶段的测量和竣工后的运营管理阶段的测量。
规划设计阶段的测量主要是提供地形资料。取得地形资料的方法是，在所建立的控制测量的基础上进行地面测图或航空摄影测量。
施工兴建阶段的测量的主要任务是，按照设计要求在实地准确地标定建筑物各部分的平面位置和高程，作为施工与安装的依据。一般也要求先建立施工控制网，然后根据工程的要求进行各种测量工作。
竣工后的营运管理阶段的测量，包括竣工测量以及为监视工程安全状况的变形观测与维修养护等测量工作。
1.2按照工程测量所服务的工程种类分类
按工程测量所服务的工程种类，也可分为建筑工程测量、线路测量、桥梁与隧道测量、矿山测量、城市测量和水利工程测量等。此外，还将用于大型设备的高精度定位和变形观测称为高精度工程测量；将摄影测量技术应用于工程建设称为工程摄影测量；而将以电子全站仪或地面摄影仪为传感器在电子计算机支持下的测量系统称为3维工业测量。无论是工程进程各阶段的测量工作，还是不同工程的测量工作，都需要根据误差分析和测量平差理论选择适当的测量手段，并对测量成果进行处理和分析，也就是说，测量数据处理是工程测量的重要内容。
2.工程测量中常用的几种方法
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其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
2.3.1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。
2.3.2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间特性，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。
2.3.3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。
关键词：工程测量 教学 基础
中图分类号：TB22-4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）09（b）-0142-01
1 工程测量课程概述
工程测量是工科学生的一门必修的基础课，例如，建筑、公路、桥梁、水利等等都要研习工程测量这门课程。而且这门课程工程建设中始终都是一项基本技术。它为工程设计、施工、监理的顺利开展奠定了坚实的基础。学生应在工程测量这门课的学习中掌握工程测量的基本理论，能够数量运用课堂中的基本知识和技能开展相关工作，为此还要了解常用测量仪器。懂得他们的构造与组成，对于这些仪器的使用方法应熟练掌握。在实际环境中一般工程的施工放样对他们来说非常重要。只有熟练掌握了这些基本内容才能顺利完成工程的施工放样。另外，学习工程测量这门课程还要对大比例尺的地图的绘制流程有所了解。而且要学会阅读和应用这些地形图，因为在实际的工作环境中，这些地图使他们开展工作所必不可少的能力。因此，为了是学生具备上述种种工程测量努力，在教学中必须在突破与革新中掌握工程测量的方法和能力。
2 当前工程测量课教学中存在的问题
在当前的工程测量课教学中，关于测量仪器的教学大都是理论与实践一体化的教学方法。其中，理论知识的讲解和学习在课程中占比较大的比例。一个明显的特点就是学生们上课多，实践少。理论与实践必须合理的结合，这是工程测量这门课程的特征所决定的，这也是这门课程自诞生之时其就将理论与实践结合起来的根本原因。但在教学中单纯的采用理论与实践一体化的操作方法又不能满足要求。工程测量课中的理实一体化教学充分融合了理论课、实验课和实训课三门课程，将工程测量中的理论、实践结合在一起。由教师集中对学生进行讲解和训练[1]。教学场所不受限制，可在实验室内进行，也可在实训车间进行，在教学中师生双方边教、边学、边做，该讲解理论的时候讲解理论，该操作仪器的时候操作仪器。将直观的实践课程和抽象的理论课程充分融合在一起，实践和理论的课程的设置没有固定的要求，也并非是按照先在课上进行理论讲解后在实践中进行操作的模式。可以先实践操作，学生在实践操作中遇到的问题可以反馈到课堂中，教师在实践中发现的问题也可以在课堂中进行集中讲解。作为工科学生应当重点培养他们的动手能力和专业技能的培养，注重兴趣在学习中的作用，在唤起他们积极性的同时向其传授理论知识。因此，在目前的工程测量课在教学中还存在一些问题，这些问题制约着教学质量和学生学习效果的进一步提升。最突出的一个问题例如教学设施保障不全的问题。测量仪器陈旧，场地设施和规模也不符合现代化的生产条件的要求，设备的不足导致上课期间很多学生没有充分的时间和机会接触仪器，浪费了时间，降低了效率[2]。另外，对于工程测量课程学习效果的评价体系不科学、不完善。表现在对学生的实训效果重视不足，对平时表现重视不足。而且理论教学也存在很多不足之处。众所周知，测量课程是一门综合性很强的学科，在理论与实践的学习当中需要用到数学、光学、电学等方面的知识。其中体现着较深的专业技术要求，同时也需要深奥的理论知识作为支撑，这些知识能力是环环相扣的，其中任何一个环节出现问题，将直接影响下一步的学习。而在实际教学中这些方面的学习很有可能出现薄弱环节，导致学生下一步的学习困难。这是当前的理论教学中存在的不可避免的问题之一。
3 教学模式改革实践中的思路和措施
在教学中应以学生技能的培养为中心环节。技能是工程测量的一个重要衡量指标，学生即使在理论知识上的修养再高也不能弥补在技能上的缺陷。因此，进行技能教育是工程测量课程教学中难以回避的一个教学重点，为此，应首先明确学生应具备的专业知识的基本技能。笔者在对工程的设计、施工、监理等单位进行了广泛深入的调查和访谈后，又根据测量工技术岗位能力的特点总结出了五个方面的技能培训重点，分别是仪器操作技能，例如，水准仪操作、经纬仪操作等；数据计算技能，例如误差处理，记录测算等；计算机数据成果计算；地形图测绘及应用技能；工程应用技能[3]。这五个方面的技能是一名合格的工程测量人员所应当具备的基本素质，在课堂教学中必须对其进行严格的训练，以保证教学与生产环节的联系。
以项目教学带动学生全员参与的积极性。教学本身就是师生共同参与的一项活动。在这个过程中教师应当充分发挥领路人的作用，对学生的学习和训练的方向和技能给予指导，可以说教师在学生的学习中起着十分关键的作用，尤其是工程测量这门专业性较强的课程的学习。但是对于技能的训练来说，教师素质和教学能力再高也只是学生技能提升的外因。他们的实际能力能达到什么程度还是要看学生自身的努力程度。因此，教师应当结合具体的教学项目，在项目中保证学生能亲身参与其中，通过自身的努力与学习提升他们学习的积极性。
建立科学合理的评价机制，通过精准的评价，推动学生的学习。工程测量课程通常需要100学时才能完成一个教学周期。时间较长，这一特点决定了对着门课程的考察考核只放在课程结束时和学期末是难以达到合理的要求的。而且在加之这门课程的知识点零散，不集中，也没有较强的系统性。因此，这就需要阶段性考核机制的引入。例如，学完每个单元，或每个单独的知识体系可以进行一次单独的考核，课程进行到一半可以进行一次期中考试。而且这些考试的结果应当作为评价体系中的重要参考指标，也就是说要让学生知道他们平时的表现，关系到他们的整体评价结果，使他们时时不忘提醒自己加强工程测量学习的效果。
总之，工程测量课程教学与其他课程教学相比有其特殊性，它特别强调实践环节和技能的训练，在教学中应当通过实训课努力提升学生的测量技能。
参考文献
[1] 黄丰盛.《工程测量》的教学问题及其教改探讨[J].职业教育研究，2010（12）：85-86.
关键词:桩基础;工程测量;建筑工程;测绘科学
中图分类号:TU473文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)15-0039-02
桩基础工程是工业与民用建筑工程一种常见的基础形式,是深基础的一种。按桩材料可分为钢筋混凝土桩、钢桩、木桩等,按受力分类为摩擦桩和端承桩,按桩的入土方法可分为打入桩、压入桩和灌注桩等。建筑工程桩基础不论采用何种类型的桩,施工测量都是不可缺少的。
一、工程测量的意义
在工程建设的设计、施工和管理各阶段中进行测量工作的理论、方法和技术,称为工程测量。工程测量是测绘科学与技术在国民经济和国防建设中的直接应用,是综合性的应用测绘科学与技术,它直接为工程建设服务。
按工程建设的进行程序,工程测量可分为规划设计阶段的测量,施工兴建阶段的测量和竣工后的运营管理阶段的测量。按照工程测量所服务的工程种类分类可分为建筑工程测量、线路测量、桥梁与隧道测量、矿山测量、城市测量和水利工程测量等。此外,还将用于大型设备的高精度定位和变形观测称为高精度工程测量,将摄影测量技术应用于工程建设称为工程摄影测量;而将以电子全站仪或地面摄影仪为传感器在电子计算机支持下的测量系统称为三维工业测量。
二、桩基础工程测量的主要任务
1.把设计总图上的建筑物基础桩位,按设计和施工的要求,准确地测设到拟建区地面上,为桩基础工程施工提供标志,作为按图施工、指导施工的依据。
2.进行桩基础施工监测。
3.在桩基础施工完成后,为检验施工质量和为地面建筑工程施工提供桩基础资料,需要进行桩基础竣工测量。
三、建筑工程桩基础施工测量技术要求
设计和施工单位对建筑工程的尺寸精度要求不是按测量中误差来要求的,而是按实际长度与设计长度之比的误差来要求的,对长度尺寸精度要求分为两种:一是建筑物外廊主轴线对周围建筑物相对位置的精度,即新建筑物的定位精度;二是建筑物桩位轴线对其主轴线的相对位置精度。
四、桩基础工程测量的有效措施
(一)建筑物定位测量
建筑物的定位是根据设计所给定的条件,将建筑物四周外廓主轴线的交点(简称角桩),测设到地面上,作为测设建筑物桩位轴线的依据,这就是通常所说的建筑物定位测量。
1.编制桩位测量放线图及说明书。为了便于桩基础施工测量,在熟悉资料的基础上,在作业前需编制桩位测量放线图及说明书。
(1)确定定位轴线。为便于施测放线,对于平面成矩形,外形整齐的建筑物一般以外廓墙体中心线作为建筑物定位主轴线和圆形轴线作为定位主轴线。以桩位轴线作为承台桩的定位轴线。
(2)根据桩位平面图所标定的尺寸,建立与建筑物定位主轴线相互平行的施工坐标系统,一般应以建筑物定位矩形控制网西南角的控制点作为坐标系的起算点,其坐标应假设成整数。
(3)为避免桩点测设时的混乱,应根据桩位平面布置图对所有桩点进行统一编号,桩点编号应由建筑物的西南角开始,从左到右、从下而上的顺序编号。
(4)根据设计资料计算建筑物定位矩形网、主轴线、桩位轴线和承台桩位测设数据,并把有前数据标注在桩位测量放线图上。
(5)根据设计所提供的水准点(或标高基点),拟定高程测量方案。
2.建筑物的定位。根据设计所给定的定位条件不同,建筑物的定位主要有5种不同形式:一是根据原建筑物定位;二是根据道路中心线(或路沿)定位;三是根据城市建设规划红线定位;四是根据建筑物施工方格网定位;五是根据三角点或导线点定位。
3.建筑物定位矩形网测量。对建筑物定位矩形网测量,根据工程大小、复杂程度不同,一般采用下列方法:
(1)定位桩法。若需要测设A、B、C、D建筑物时,要根据设计所给定的条件,首先测设出A′和B′两点,然后根据A′、B′两点测出C′、D′两点,最后,以A′、B′、C′、D′矩形网为基础测设ABCD建筑物所有的桩位轴线进行建筑物定位。此种方法适用于一般民用建筑和精度要求不高的中小型厂房的定位测量。
(2)主轴线法。大型厂房或复杂的建筑物,因此定位精度要求高,采用定位桩法不易保证建筑物定位要求。由于主轴线法测设要求严格,误差分配均匀,精度高,但工作量大,主要适用于大型工业厂房或复杂建筑物的定位测量。
(二)建筑物桩位轴线及承台桩位测设
1.桩位轴线测设的质量控制。建筑物桩位轴线测设是在建筑物定位矩形网测设完成后进行的,是以建筑物定位矩形网为基础,采用内分法用经纬仪定线精密量距法进行桩位轴线引桩的测设。对复杂建筑物圆心点心的测设一般采用极坐标法测设。对所测设的桩位轴线的引桩均要打入小木桩,木桩顶上应钉小铁钉作为桩位轴线引桩的中心点位。为了便于保存和使用,要求桩顶与地面齐平,并在引桩周围撒上白灰。
在桩位轴线测设完成后,应及时对桩位轴线间长度和桩位轴线的长度进行检测,要求实量距离与设计长度之差,对单排桩位不应超过±1cm,对群桩不超过±2cm。对桩位轴线检测满足设计要求后才能进行承台桩位的测设。
2.建筑物承台桩位测设的质量控制。建筑物承台桩位的测设是以桩位轴线的引桩为基础进行测设的,桩基础设计根据地上建筑物的需要分为群桩和单排桩。规范规定3～20根桩为一组的称为群桩。1～2根桩为一组的称为单排桩。群桩的平面几何图形分为长方形、正方形、三角形、圆形、多边形与椭圆形等。测设时,可根据设计所给定的承台桩位与轴线的相互关系,选用直角坐标法、线交会法、极坐标法等进行测设。对于复杂建筑物承台桩位的测设,往往设计所提供的数据不能直接利用,而是需要经过换算后才能进行测设。在承台桩位测设后,应打入水木桩作为桩位标志,并撒上白灰,便于桩基础施工。在承台桩位测设后,应及时检测,对本承台桩位间的实量距离与设计长度之差不大于±2cm,对相邻承台桩位间的实量距离与设计长度之差不应大于±3cm。在桩点位经检测满足设计要求后,才能移交给桩基础施工单位进行桩基础施工。
(三)桩基础竣工测量
桩基础竣工测量成果图是桩基础竣工验收重要资料之一,其主要内容:测出地面开挖后的桩位偏移量、桩顶标高、桩的垂直度等,有时还要协助测试单位进行单桩垂直静载实验。
1.恢复桩位轴线。在桩基础施工中由于确定桩位轴线的引桩,往往因施工被破坏,不能满足竣工测量要求,所以首先应根据建筑物定位矩形网点恢复有关桩位轴线的引桩点,以满足重新恢复建筑物纵、横桩位轴线的要求。恢复引桩点的精度要求应与建筑物定位测量时的作业方法和要求相同。
2.桩位偏移量测定。桩位偏移量是指桩顶中心点在设计纵、横桩位轴线上的偏移量。对桩位偏移量的允许值,不同类型的桩有不同要求。当所有桩顶标高差别不大时,桩位偏移量的测定方法可采用拉线法,即在原有或恢复后的纵、横桩位轴线的引桩点间分别拉细尼纶绳各一条,然后用角尺分别量取每个桩顶中心点至细尼纶绳的垂直距离,即偏移量,并要标明偏移方向;当桩顶标高相差较大时,可采用经纬仪法。把纵、横桩位轴线投影到桩顶上,然后再量取桩位偏移量,或采用极坐标法测定每个桩顶中心点坐标与理论坐标之差计算其偏移量。
3.桩顶标高测量。采用普通水准仪,以散点法施测每个桩顶标高,施测时应对所用水准点进行检测,确认无误后才进行施测,桩顶标高测量精度应满足±1cm要求。
4.桩身垂直度测量。桩身垂直度一般以桩身倾斜角来表示的,倾斜角系指桩纵向中心线与铅垂线间的夹角,桩身垂直度测定可以用自制简单测斜仪直接测完其倾斜角,要求盘度半径不少30cm,度盘刻度不低于10′。
五、工程测量学的发展展望
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术建筑等学科相结合,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技术将紧密给合工程项目,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、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。
六、结语
工程技术的不断发展对测量工作提出了新的要求,同时,现代科学技术和测绘新技术的发展,给直接为经济建设服务的工程测量带来了严峻的挑战和极好的机遇。特别是全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、摄影测量与遥感(RS)以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展,使工程测量的手段、方法和理论产生了深刻的变化。工程测量的领域在进一步扩展,而且正朝着测量数据采集和处理的自动化、实时化和数字化方向发展。
参考文献
[1]叶建良.桩基工程[M].北京:中国地质大学出版社,2000.
关键词：工程测量技术现状发展
中图分类号：TB22文献标识码： A 文章编号：
工程测量是一门应用科学, 是研究各种工程建设中测量方法和理论的一门学科, 直接为我国现代化建设服务。它主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段进行地形和有关信息采集、处理、施工放样、变形观测、分析与预报的理论和技术, 以及与这些研究对象有关的信息管理和使用。工程测量有着悠久的历史, 随着科学技术的发展和工程建设规模的不断扩大, 工程测量的技术面貌也发生了崭新的变化。
一、工程测量技术的发展现状
1、地面测量仪器的产生
二十世纪八十年代，各种先进的地面测量仪器开始相继的出现，促进了工程测量技术的不断发展，同时也为工程测量技术的发展提供了许多先进的手段以及技术，比如光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等，为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件，改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。三角网已被三边网、边角网、测距导线网所替代；光电测距三角高程测量代替三、四等水准测量；具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量；无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作；电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器；精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。
2、GPS 定位技术应用
GPS 于1994 年全面建成，具有海、陆、空进行全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。随着GPS 定位技术的不断改进，软、硬件的不断完善，长期使用的测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，正在逐步被以一次性确定三维坐标的高速度、高精度、费用省、操作简单的GPS 技术代替。在我国GPS定位技术的应用已深入各个领域，国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地应用GPS 技术，在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、山体滑坡、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用GPS 技术。
3、数字化测绘技术在工程测量中的应用
数字化测绘技术在测绘工程领域得以广泛应用，使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。大比例尺地形图和工程图的测绘，历来就是城市与工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作，同时还有大量的室内数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。随着电子经纬仪、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图仪三者结合起来，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。系统可直接提供纸图，也可提供软盘，为专业设计自动化，建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。
4、摄影测量技术应用
摄影测量技术已越来越广泛的在城市和工程测绘领域中得以应用，由于高质量、高精度的摄影测量仪器的研制生产，结合计算机技术中的应用，使得摄影测量能够提供完全的、实时的三维空间信息。不仅不需要接触物体，而且减少了外业工作量，具有测量高效、高精度，成果品种繁多等特点。在城市和工程大比例尺地形测绘、地籍测绘、公路、铁路以及长距离通讯和电力选线、描述被测物体状态、建筑物变形监测、文物保护和医学上异物定位中都起到了一般测量难以起到的作用，具有广泛的应用前景。由于全数字摄影测量工作站的出现，为摄影测量技术应用提供了新的技术手段和方法，该技术已在一些大中城市和大型工程勘察单位得以引进和应用。航空摄影测量是进行城市大面积大比例尺地形图、地籍图测绘与更新以及大型工程勘测的重要手段与方法，它可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图成果。目前，我国有100 多个城市或工测单位利用航测技术测制大比例尺地形图和地籍图，最大比例尺为11500。采用的仪器除利用高精度的模拟测图仪和解析测图仪成图方法外，还用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集，经微机数据处理输入绘图机自动绘图。
二、工程测量技术的发展
工程测量技术的发展与现实的测量仪器、技术和工程有着密切的关系。新型仪器如何尽快应用到实际工程中；新的工程如何开发新的测量仪器、研究新的测量技术与方法来满足新工程的特殊要求，这些问题的解决推动着工程测量技术的向前发展。目前工程测量技术的创新发展主要集中在以下几个方面。
1、数字化测绘技术在测绘工程领域中得到了广泛的应用
数字化测绘技术在测绘工程领域得以广泛应用， 使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。大比例尺地形测绘和工程图测绘，历来是城市与工程测量的重要内容和任务，利用传统的方法工作存在劳动强度大、质量控制难、功效低等缺点。随着中国城市化和工程建设规模的不断扩大， 对大比例尺地形图的需求量日益增大，同时对地形图的更新周期要求也越来起短。随着电子经纬仪、全站仪的应用，尤其自动跟踪全站仪的推出和实时动态定位技术以及先进的数字化测图系统和电子平板测绘模式的应用，实现了地形图从野外数据采集、数据处理、图形编辑和自动绘图的自动化成图。数字化测图系统推出后在国内各城市和工程测量单位产生很大的反响，很快地先后被国内各单位普遍引进并被广泛应用，提高了成图质量和效率，取得很好的效果和效益。
2、摄影测量技术在工程测绘中得到迅速推广
摄影测量技术已越来越广泛的在城市和工程测绘领域中得以应用，摄影测量由于高质量、高精度的摄影测量仪器的研制生产，结合计算机技术中的应用，使得其能够提供完全的、实时的三维空间信息，不仅不需要接触物体，而且减少了外业工作量，提高了测量精度，提高了效率，并能提供品种繁多的成果。在城市和工程大比例尺地形测绘、地籍测绘、公路、铁路以及长距离通讯和电力选线、描述被测物体状态、建筑物变形监测、文物保护和医学上异物定位中都起到了一般测量难以起到的作用，具有广泛的应用前景。由于全数字摄影测量工作站的出现，为摄影测量技术应用提供了新的技术手段和方法，该技术已在一些大中城市和大型工程勘察单位得以引进和应用。由于技术在摄影中的应用，大量减少并加快了野外控制点联测工作，大大提高了航测成图的效率与效益，使得工程摄影测量向自动化、数字化方向迈进。
3、测绘传感器的研究、应用与集成进一步发展
传感器是一个非常广义的概念，可泛指各种能自动化、高精度地采集数据的设备。GPS 接收机、马达驱动的全站仪、CCD数码相机以及工程岩土位移伸缩计等都属于传感器。当今，高精度和实时性是保证结构复杂的大型工程安全施工和运营的重要保障。这就要求不同知识和专业领域的科技人员的共同合作，较全面地了解和掌握工程的安全状态，以综合分析建筑物的实时状态。因此，也就需要充分利用传感器的自动化和高精度的特点，来实现数据的自动采集、传输、处理和表达。这种需求极大地促进了各种传感器的研发，并在各种工程中广泛应用从仪器的参展中也可以感受到，研究与开发适用于不同场合、不同环境、不同测程、不同精度的各种类型的传感器及其软件，并将它们合理地集成来解决实际工程的实时监测与控制，仍然是工程测量的一个重要方向。
4、变形监测的自动化成为重要测绘手段
变形监测的自动化是目前变形监测手段的重要话题。一个变形监测系统应该是一个测量传感器和非测量传感器组成的联合自动化系统。就目前的监测手段而言，极大部分还是以G P S 马达驱动的全站仪和数字水准仪为主体。这是因为这几种方法设站灵活、成本低、易自动化，且在大部分情况下都能满足变形测量的要求。同时，为弥补其不足，流体静力水准、倾斜测量仪、温度传感器、风力传感器、光纤位移传感器、交通流量测量传感器、振动测量传感器等的应用也越来越广泛，以满足具体工程的特殊要求和便于全面地变形分析。变形监测的对象主要集中在常规的土木工程，如道路、桥梁、隧道、铁路、水坝、厂房设备、电视塔等高大建筑物和滑坡、岩崩、雪崩等。
5、大型和精密工程测量与工业测量得到迅速发展
随着国民经济建设的飞速发展，大型工程建设以及工业自动化生产线和超高精度的设备安装及大型工程建造与运营过程的安全监测等不断增加，都对工程测量工作提出了新的更高的特殊要求。为了保证这些规模巨大、技术先进、设备精尖和生产过程高度自动化的建设工程和工业生产，按设计要求顺利施工、安装和正常生产运营，并保证质量和安全，需要采用高精度的特殊方法进行测量保障，便形成了特种精密工程测量和工业测量。特种精密工程测量是将现代大地测量学和计量学等学科最新成就结合起来，运用现代测绘技术新理论、新方法和新技术，使用专用的仪器和设备，以高精度与高科技的特殊方法和技术，应用于特种工程和工业生产的测量工作。
参考文献：
[1]李向明. 我国工程测量技术的发展现状与创新[J]. 科技咨询导报. 2007(15)
[2] 王展新. 对工程测量与三维测绘技术发展的探究[J]. 科技资讯. 2011(24)
[3] 杨洪国. 我国工程测量技术发展现状与应用[J]. 民营科技. 2009(03)
关键词：全站仪；中间法；中平测量
Abstract:The middle method of total station for height measurement, can reach three or four leveling precision, and it can automatically save data, and processed by Excel, and draw the vertical section map by the software of Cass. And it can improve the working efficiency further.
Keywords: total station the middle method profile leveling
中图分类号：TU113.2+1文献标识码： A 文章编号：
在公路工程测量工作中，中平测量是必不可少的环节，为绘制纵断面图提供基础数据。传统的中平测量利用水准仪测量出各中桩高程，进而绘制纵断面图。经典光学水准测量成果可靠，但需要经过外业数据采集，内业数据计算，绘制纵断面图等工作，工作效率低下。利用电子水准仪精度高，并能储存数据，但一个测站内的高差不能超过一定范围（如3米，5米等水准尺长度）。利用全站仪进行中平测量，其高差测量精度可以达到三、四等水准测量，甚至可以达到二等水准测量；全站仪也能自动保存数据，避免人工记录数据；同时，数据可以导出，进入计算机进行处理、绘图，因此，利用全站仪进行中平测量，能够满足其精度要求，且能提高工作效率。
1.全站仪中间法高差测量原理及精度分析
1.1中间法高差测量原理
如图1，在已知高程点A和待测点B上分别安置反光棱镜，在A、B的大致中间位置选择与两点均通视的O点安置全站仪，根据三角高程测量原理，O、A两点和O、B两点的高差分别为h1、h2：
（1）
（2）
式中为斜距，为竖直角，为仪器高，为目标高，为地球曲率影响，为大气折光影响，下标为1的数据是观测目标A，下标为2的数据是观测目标B，见图1：
图1 全站仪中间法高程测量原理
A、B两点之间的高差：
（3）
由上式可知，要提高精度，在实际观测中仪器不动，使用相同高度的目标，两次观测的仪器高和目标高分别相等，即相抵消；仪器在安置的时候，尽量的架设在两观测点中间，地球曲率影响也可相互抵消；并且在短时间内大气折光也很小，也可以抵消，所以上式（4）可以简化为：
（4）
1.2全站仪中间法高差精度分析
对全站仪中间法高差计算公式分别求各观测值的偏导数，得：
（5）
由于观测时为同一台全站仪，可设边长的测量精度为，角度的测量精度为，即可得：，，根据误差传播定律可导出全站仪中间法高差测量高差中误差计算公式为：
（6）
可以看出，高差的中误差与所观测的竖直角的大小、测站同测点的水平距离大小，即、、、有关。
根据2007年《公路勘测规范》规定:高速公路，一、二级公路高程控制测量一般采用四等水准测量。四等水准测量的闭合差限差为，中平水准测量闭合于四等水准控制点，其闭合差取四等水准测量闭合差的倍，故三、四等公路采用10cm；高速公路，一、二级公路要求较高，规定为5cm。将中误差定为50mm，代入公式（6），可以试算出、、、，取竖直角为90°，水平距离为5km都能满足精度要求，而在实际观测中竖直角均小于90°，水平距离均小于5km。
3数据采集、记录与导出
3.1数据采集与记录。
中平测量利用全站仪采集数据时，仪器安置点位，观测顺序等，与水准仪观测相同，如图2。观测中，仪器安置后不动，使用相同高度的目标，分别置于已知水准点，及在该测点能够观测的中线点上，仪器自动读出h 1或h2，并记录至全站仪内存中；或者在数据采集中，全站仪自动计算出中线点的高程。
图2 中平测量数据采集
3.2数据导出
数据采集完成后，将数据导出进入计算机，利用相关软件进行计算及纵断面图的绘制。
4纵断面图的绘制
4.1数据预处理
若采集数据类型为后视读数h 1和中视读数h中，可用excel计算中线点高程。若采集数据类型为各中线点高程，则可直接将数据做成excel表格。
图3即是利用excel软件制成的中线点里程及其对应的高程。再将此文件另存为以逗号分隔的*.csv文件，然后将文件名更改为*.txt文件，打开文件，并将表头去掉，以“begin”开头，如图4所示。之后再将文件名更改为*.hdm文件。
图3 “里程—高程”excel文件 图4“里程—高程”txt文件
4.2绘制纵断面图
目前绘制纵断面图多使用南方测绘的cass成图软件。打开cass软件，选择“工程应用—绘纵断面图—根据里程文件”，弹出对话框，选择已做预处理的文件，打开，自动弹出“绘制纵断面图”对话框, 如图5。根据实际需要, 设置各种参数, 即可生成纵断面图。如图6所示。
图5 “绘制纵断面图”对话框 图6 纵断面图
5结论
利用全站仪中间法高差测量进行的公路中平测量，精度完全能够满足施工要求，并且可以提高工作效率，特别是在丘陵、山区等地完全能够替代水准仪进行中平测量。
参考文献：
[l] 李青岳．工程测量学[M]．北京：测绘出版社，1984
[2] 过静珺.土木工程测量[M].第二版.武汉：武汉理工大学出版社，2003.
