时间:2023-01-07 12:21:23
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篇矿山测量论文,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。
【关键词】金属矿山;陀螺全站仪;地面三维激光扫描;测绘新技术
矿山测量服务于矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段,必须将先进的现代技术同矿山测量的实际工作、具体特点相结合,拓宽矿山测量的生存空间和业务范围,促进矿山测量的改进和发展,适应矿山体制改革的需要。目前陀螺全站仪、地面三维激光扫描仪等新技术、新仪器已经在地下开采矿山测量中得到了广泛的应用,探讨其工作原理、作业流程有利于优化作业程序,提高工作效率。以某金属矿山为例,分析了陀螺全站仪定向的精度及地面三维激光扫描仪的作业流程及应用范围。
1 陀螺全站仪在矿山测量中的应用
1.1 陀螺全站仪工作原理
陀螺全站仪是将陀螺仪和全站仪结合在一起的仪器,采用陀螺寻北本体与全站仪共同配合来测定任意测线的陀螺方位角。陀螺仪相对于惯性空间有定轴性的特性,而地球相对于惯性空间有自转效应,因此在地球表面某一纬度φ处的陀螺仪就可以测量出相对于惯性空间的自转角速度ω,然后将地球的自转角速度分解为水平分量和垂直分量,其中水平分量ωn=ωcosϕ沿地球经线指向真北;可见,通过惯性技术测量敏感地球自转角速度的水平分量便可以获得地球的北向信息,这就是寻北仪工作的基本原理。
1.2 陀螺全站仪测量方法及限差
1.2.1 陀螺全站仪测量方法
陀螺全站仪定向采用中天法进行观测,定向程序为:
(1)先在地面任意点上测定仪器当地的比例常数C值。观测6个测回,计算出3个C值,取平均值作为当地本仪器C值,在一定时期内,50km范围内可以使用同一C值;
(2)在地面已知边上观测3个测回,计算仪器常数;
(3)在井下待定边上用2测回测量陀螺方位角;
(4)返回地面后,在原已知边上采用3测回测量陀螺方位角,再求得三个仪器常数。
根据以上测量成果来检验仪器的稳定性和测量的精度,确保陀螺定向成果的可靠性和精度。
1.2.2 陀螺全站仪观测限差要求
为了保证观测精度,测量时需要严格执行以下各项限差:
(1)陀螺全站仪的C值测量互差不大于0.06;
(2)仪器的悬挂带零位不能超过±0.5格,测量前后零位值的互差不得超过0.2格;井上下零位差超过0.3格时,应加入零位改正;
(3)相邻摆动时间的互差不得大于0.4秒,间隔摆动时间的互差不得大于0.6秒;实践总结可以保证相邻摆动时间的互差不大于0.3秒,间隔摆动时间的互差不大于0.4秒;
(4)两个镜位观测测线测前方向值、测后方向值。测前测后方向值的互差不得超过10";
(5)测回间方向值互差不大于40"。
1.3观测精度
根据测量得到的数据,计算仪器常数一次测定中误差、仪器常数平均值中误差、井下陀螺方位角一次测定中误差、井下测定陀螺方位角平均值中误差,根据仪器常数平均值中误差 、井下测定陀螺方位角平均值中误差 ,得到螺定向边最终定向中误差为:
可以看出,在本次矿山测量方位定向中,陀螺全站仪稳定可靠,精度较高,可节省大量的劳力和时间,提高了测量的精度和工作效率。
2 地面三维激光扫描仪在矿山测量中的应用
2.1 地面三维激光扫描工作原理
地面三维激光扫描系统由三维激光扫描仪、数码相机、扫描仪旋转平台、软件控制平台,数据处理平台及电源和其它附件设备共同构成,是一种集成了多种高新技术的新型空间信息数据获取手段。地面三维激光扫描技术的工作原理,即由三维激光扫描仪内部的一个发射体发射激光脉冲,再通过两块反光镜有序快速旋转,把由发射体发射的窄束激光脉冲按一定次序扫过目标区域。通过测量每束激光从发射到物体表面反射回仪器的时间计算相关距离,并且编码器还会测量脉冲的相关角度,最终得到目标的真实三维坐标。软件处理后,便会输出实体建模。运用地面三维激光扫描技术,从事各类复杂、大型、不规则、非标准的实景或实体三维数据的采集,快速重构目标的三维模型。
2.2 地面三维激光扫描工作流程
(1)实地踏勘实际情况,制定合理的施测方案。合理布设扫描测站,划分地面三维激光扫描作业面,保证整体埽,扫描无缺失,避免数据过度冗余,提高扫描效率。
(2)按照制定的施测方案计划进行数据采集工作。根据精度要求设置扫描分辨率,对于规则区域,采用较低的分辨率,不规则区域采用高分辨率扫描。扫描完成后在现场初步分析数据质量是否符合设计要求,保证地面三维激光扫描采集的数据既不缺失,又不过度冗余。地面三维激光扫描的过程中避免人员走动,以减少异常点的出现。
(3)对采集好的点云数据进行数据预处理,包括:点云的拼接、去噪以及统一坐标系统等工作;并进行数据处理,得到观测数据及三维模型等成果。
2.3 地面三维激光扫描在矿山测量中的应用方向
(1)矿区地形图测绘:地面三维激光扫描仪可以实现远距离非接触性测量,对于人员难以企及和十分危险的地段进行测量具有明显优势,可以根据测量得到的点云数据,绘制大比例尺地形图,可以满足1:500比例尺地形图的精度要求。
(2)三维模型构建:根据地面三维激光扫描得到的点云数据,可以提取特征点,利用专业软件构建三维立体模型,使得地形地物的表达更加直观形象。
(3)巷道变形监测:可以根据不同时期的地面三维激光扫描获得的点云数据进行处理,并通过数据分析,进行巷道的变形监测。
3 结论
在金属矿山巷道定向测量中,使用陀螺全站仪仅需测量几小时,精度可以达到±6.2″,远远高于单井定向和两井定向,投点和井下基本控制导线起始方位角传递任务是单独完成的,排除了投点误差对起始边坐标方位角传递的影响,因而,提高了定向的精度;地面三维激光扫描可以具有远距离无接触测量的特点,可以用于矿区地形图绘制、三维模型构建、巷道变形监测中,节省大量人力物力,并得到海量的点云数据,提供直观的三维成果。可以看出,陀螺全站仪、地面三维激光扫描仪等新技术、新方法的出现,极大的促进了矿山测量的发展。
参考文献
[1]靳朝阳,王润平,胡光,等.陀螺全站仪在井下导线测量中的应用[J].矿山测量,2010(6).
[2]马立广.地面三维激光扫描测量技术研究[D].武汉:武汉大学硕士学位论文,2005.
1.1课程现状
目前,中国矿业大学采矿工程专业教材采用高井祥老师编写的《测量学》,课程主要分为理论课和实验课两大部分,其中课堂授课为24课时,实验课8课时,内容设置如表1所示。实验课程主要开设水准测量、角度测量及全站仪认识与使用及地形图认读等内容。
1.2课程存在的问题
分析课程现状,目前中国矿业大学采矿工程专业测量学课程的设置存在如下几个问题:
(1)课程内容较多,而学时较少
从测量基础理论知识到矿山测量的应用,课程几乎涵盖了大部分测量学科的相关知识,但只有24课时的课堂教学明显无法面面俱到,不得不对部分内容进行缩减,课程内容的连续性不易保证,影响了教学效果。
(2)基础理论多,而专业应用内容少
测量学的基础理论知识占到总课堂学时的91.7%,而与采矿工程专业相关的矿山测量知识较少,只讲解基本概念,无法让学生对井上下测量工作有深刻的认识。此外,还有矿图、开采沉陷变形及控制等内容没有包含在内。
(3)实践内容不足
实践是测量学这门课程的必备环节,能够加深同学对课程相关理论知识的认知,便于在生产中综合运用。为此,中国矿业大学专门建立了实验室开放系统,全校同学可以根据自己的情况进行预约实验。但是现有的8课时实验内容全部集中在测量基础知识的学习上,未涉及将来工作中可能用到的矿山测量知识,导致学生学习和生产应用的脱节。
(4)测绘新技术和理论讲述较少
近年来,测绘技术的变化日新月异,GPS、摄影测量、遥感等技术在各行业的应用越来越广。煤矿企业大多都配备有先进的测量仪器,如GPS、全站仪、自动安平水准仪、陀螺仪等。因此,在讲课过程中需要对测绘新技术、理论及仪器设备进行讲解,使学生能够把握测量知识的应用方向,而目前课程对此方面的讲述明显不足。
2理论教学内容的改革
2.1课程内容改革
(1)精简或删除部分基础测量理论及技术。
对于距离、高程和角度测量等内容,应精简钢尺量距、视距测量、经纬仪测角等占的比例;对小地区控制测量部分,应精简三角网和小三角测量及交会法定向的内容;对地形测图等内容,应删除平板仪测图、经纬仪联合小平板仪测图,精简经纬仪测图。
(2)增加测绘新技术、新理论的比例。
增加自动安平水准仪、数字水准仪、全站仪的相关内容和应用;在控制测量部分增加GPS、RTK的等原理的讲述;在地形图测图部分增加航空、低空摄影测量及遥感成图的相关内容。
(3)加强矿山测量部分的应用教学。
加强井下控制测量、巷道施工测量的内容;增加矿图的认识及开采沉陷变形监测;拓展新型沉陷变形监测技术,如合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)、激光三维扫描等新技术的介绍。
2.2教学方法、手段改革
多媒体是目前高校普遍采用的一种教学手段。与传统的黑板教学相比,多媒体教学图文并茂,便于演示,可以提高课堂教学效率和效果,但也存在内容多,信息量大的缺点,致使学生思路跟不上,容易走神。因此,有必要将多媒体和板书进行有机结合,以达到最佳的教学效果。例如在讲解经纬仪整平对中时,可以在多媒体中增加动画效果,模拟圆水准气泡、管水准气泡的移动同三脚架、脚螺旋移动的关系,使学生有直观的认识。在讲解方位角、导线坐标等公式的推算时,先采用板书推导,使学生的思路能够循序渐进,促进学生思考问题,推导完成之后,可以采用多媒体再播放一遍推导过程,巩固重点和难点内容。中国矿业大学在2012年新的教学大纲中要求课堂教学中应有一定的研讨学时,采矿专业测量学课程设置4课时。这把传统上以“教”为主的教学模式转变为以学生“学”为主的教学模式,在课堂上采用“启发式”、“问题式”、“讨论式”、“探究式”等互动教学方法,可以激发学生的学习兴趣和积极性,加深学生对知识的理解,培养学生学以致用的能力。实施过程中可以采用分组讨论、辩论及学生讲课等形式。案例教学是一种非常重要的教学手段。学生通过案例分析可以更加深入的同应用相结合,有助于巩固课堂理论知识,培养学生分析问题和解决问题的能力。例如:在讲述大比例尺地形图测绘时,将校园作为实例,对平面控制测量和高程控制测量,甚至是GPS控制测量进行讲述和分析,然后再以学院楼、道路、花池等为例介绍大比例尺成图的过程和方法。由于同学对校园环境非常熟悉,更容易掌握相关的知识点和工程应用。
2.3考试与考核改革
课程考核是对学生掌握知识、技能、理论应用的一次检测,也是评定学生能否获取课程学分的一个重要依据。多数高校都将期末考试的70%~80%作为最终的课程考试成绩。这种一次考试定成绩的考核方式容易使学生出现考前突击、死记硬背、一知半解等情况,难以达到课程教学目的。因此,课程考试考核应采用多元化的方式,在课程教学中可以增加小测验、研讨、期中考试、课程论文等过程考核,完善现有的考试考核方式。此外,计算机技术也可以作为考核的一项重要手段,例如在完成导线计算的讲述后,可以让同学采用程序开发的方式实现导线的内业计算。这既可以让学生深入掌握导线计算的方法和流程,也可以锻炼学生的程序开发和应用能力。
3实践内容的改革
实践是培养工科专业学生动手操作、理论应用、团队协作意识等综合能力的必备环节。随着测绘仪器、理论及计算机技术的飞速发展,原有的一些测绘实践内容已无法满足社会需求,因此需要在有限的课时内对相关知识进行取舍优化,以达到实践教学的目的。
3.1实验教学改革
目前,中国矿业大学采矿工程专业只有8课时实验课,主要开设水准测量、角度测量及全站仪认识与使用及地形图认读等内容。实验课中课时安排不够合理,也未涉及矿山测量知识。此外,水准测量和角度测量所采用的仪器仍然为DS3水准仪和DJ6经纬仪,仪器过于陈旧,因此有必要对实验内容进行改革。将原有的水准测量实验仍设置为2课时,但需讲述DS3水准仪和自动安平水准仪的使用;原有角度测量减少为2课时,仪器改为全站仪测角和使用;去除全站仪认识与使用及地形图认读的实验内容,改为数字化测图(2课时);增加矿山测量实验内容,如矿井联系测量,实验场地可以设置在地下车库,以便模拟井下环境。
3.2科研促进教学
矿山测量是中国矿业大学的特色课程,采矿工程专业必须能够认识矿图,了解井下测量工作和开采沉陷及变形控制。中国矿业大学教师与矿山企业联系紧密,各类与矿山相关的科研项目较多,内容涉及矿山测量、井下开采方案设计、充填开采、开采沉陷及变形控制、建筑物损害鉴定、土地复垦及生态规划及重建等方面。在课堂、实践等教学过程中,适当穿插与科研项目相关的内容,可以增强学生的思考、动手、理论联系实际等能力,并且对矿山相关新技术能有初步的认知。这丰富了教学内容和方法,能够让学生了解所学知识的应用之处,有助于提高学生的学习兴趣。
4结语
关键词:矿山;井下测量;问题;预防措施。
中图分类号:TD167文献标识码: A
一、引言
矿山测量工作主要包括:建立矿区地面控制网、矿区地形图的测绘、矿山施工测量、地表移动沉降观测和矿体几何图绘制等。其中,矿山施工测量是矿山建设和开采过程中为各种工程的施工所进行的测量工作,即地面上的土建工程测量、井下控制测量和施工测量、竖井定向测量和竖井导人高程测量、竖井贯通测量。在施工建造过程中和运营管理阶段,还需定期进行岩层与地表移动沉降观测、巷道及井身各部位及其相关建筑物及辅助建筑物的沉降观测和位移观测,以及为矿区的复耕进行测量服务等。
二、煤矿井下测量中常见的问题
2.1在井下遗漏工具
在井下开展测量工作的时候,有时因为粗心大意,会将自己的测量工具忘在地面办公场所,例如,可能会忘记垂球、记录本、笔、工具袋等这些体积比较小方便随手携带的物件,到达井下工作点后,在没有工具的情况下也不可能完成测量工作,因此必须返回井上拿回工具,这样就会耽误施当天测量进度,造成工作效率降低;另外一种情况,再井下完成测量任务后,把棱镜、三角架、工具忘记带,落在工作地点或载人车上,造成测量工具的丢失。2.2现场测量时测量人员用错导线点
由于前视人员、后视人员、仪器操作人员不精心用错了导线点,造成测量数据错误。在1307皮顺测导线时,由于皮顺门口有3个点(为1307联络巷开门口所用,其中中间一个为导线点),当时后视人员错误的把最前面的点当成导线点,导线施测Zoom至迎头拨正时,发现迎头点的方位比设计方位大2“50‘,第二天对巷道进行了复测,发现中间点才是开门口所用得导线点,后视人员没有弄清楚就把它当成导线点用,导致了导线测量的错误。又如1301上帮面开门口时,当时用一410水平北翼胶带大巷联络巷中的导线点作为起始资料,为了对其进行校核,又从北轨底盘的控制点起测。当时所用点为指示北轨方向的三个点,其中中间点为控制点,由于喷浆巷道控制点标识被喷住,观测时错误的用了后面的一个点,导致两次观测的开门口点的数据不一致,上井后经过反复校核与演算,发现北轨底盘的检查角对,但导线点间距离不对,观测人员错把拨正点当成了导线点,导致了此次导线测量的错误。
2.3数据的遗漏
尽管测量工作中有规定,并且长期以来工作习惯,必须认真谨慎,但是测量人员难免有时会遗漏,造成一些失误;在地面记录数据时遗漏记忆方位角、边长,导致不能进行解算,妨碍了按时标定;有时井下作业数据丢失,使测量的结果不准确不完整,例如遗漏前视点高、仪器高、巷道高度、点距两帮的距离等等。尤其是在测量前视点高的时候,总是有测量人员忙着标定,却忘了记录相关的数据,致使无法计算巷道标高。
三、针对井下测量常见问题所采取的措施
3.1下井前注意检查工具
下井工作前,由组长或主要测量人员先检查自己的测量工具比如笔、线、起始数据、钢钉、坡度规、垂球、皮尺、钢尺、红漆等是否齐全,也可以安排测量人员相互检查,认真清理,核实对方的测量工具,保证测量工具齐全后下井工作;还可以选定比较细心的后勤管理人员管理测量工具,下井前,直接由后勤管理人员清点后交给测量人员,这样可以防止忘带测量工具的现象发生。
3.2每次测量时,都要把测点周围的无用的线绳标记处理掉
把没用的点号及时擦掉,把使用的点号划清楚,特别要区分好导线点和拨正点,以防以后用错测点。在巷道开门口时,一定要把开门口所用导线点测两遍,且检查水平角时一定要将前后视距离重测一下,以便校核所用导线点的正确与否。同时,每次测量时前视人员应把所用的导线点亲自指给仪器观测者。同样,仪器观测者把测点指给后视人员。这样,可以避免用错测点造成不必要的损失。
3.3加强井下测量人员的日常业务学习
提高他们的技术业务水平。要让测量人员在实践中尽量多练习井下测量仪器的整平、对中、读数、瞄准目标以及给线的方法,井下的记录、计算、反算、以及中腰线标定数据的计算等,以及给完线后如何校对所给线的正确与否。上井后及时相互对算井下的测量数据,发现问题及时下井更正。
3.4 严格遵守测量规程
严格执行《煤矿测量规程》和实施细则的要求,及时复测,并逐点测量起始点至巷道施工导线点,并认真进行内业整理对算,如果误差较大则需重新复测;在井下现场标定时,要求测量人员认真对起算数据进行核对并互算,确保无误,方可标定。
结束语
测量是指导煤矿生产的重点,测量的失误会给煤矿生产带来诸多不便。测量人员责任重大,测量工作的正确与否直接影响了井下区队的施工进度和质量,所以要求测量人员在井下施测的过程中一定要严格按照《煤矿测量规程》中的有关规定进行,要做到工作认真仔细,提供的数据、图纸及时、准确。
参考文献
[1] 薛昌仁.煤矿机电管理存在问题及对策[A]. 2007年赣皖湘苏闽五省煤炭学会联合学术交流会论文集[C].2007.
关键词:工程测量、重要地位、发展现状 、未来发展
一、 工程测量的概念
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。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。
二、 工程测量技术的现状
1、工程控制网优化设计与数据处理研究成果显著
工程控制网与监测网优化设计理论研究取得很大成绩,理论体系已经形成并不断完善,在工程测量设计实践中发挥的作用愈来愈大。各大专院校及生产、科研部门都有各具特色的控制网优化设计软件推出,并在生产实践与教学中得到了广泛的应用。利用这些软件,可对各种类型的工程控制网进行理论分析、设计。在指导生产方面发挥了重要作用。
2、在城市与工程控制网的建立与改建中,GPS定位技术已占主导地位
1990年10月,中国测绘学会工程测量分会和矿山测量专业委员会在大连联合召开全国工程测量学术会时,国内只有个别城市与工程控制网采用GPS定位技术。对于GPS网与常规控制网的发展趋势问题,尚在进行研讨。到1995年9月,在哈尔滨召开城市与工程测量新技术应用学术研讨会时,全国城市控制网与地籍测量控制网的建立与改造几乎全是采用GPS定位技术完成的。相当多的大型工程控制,以及铁路、公路建设和隧道工程控制网也采用GPS定位技术。GPS定位技术在工程控制网中的重要地位及其良好的精度与经济效益已为工程测量界所公认。可以认为,GPS定位技术在城市与工程控制网的建立与改造中己占主导地位。
3、数字化测绘技术正在与GIS结合,数字化测绘系统已步入商品化时代
90年代初,北京市测绘院率先研制出大比例尺数字化测绘系统软件。该系统在我国一些城市测绘院及部分工程测量单位得到推广,成为真正实际作业的数字化测绘系统。1993年在厦门召开的数字化测绘技术及城市信息系统理论与实践研讨会上,又推出一批数字化地籍与地形测绘系统软件论文进行交流。它标志着我国自己研制的各种数字化测图软件,开始进人使用阶段。城市与工程测量新技术应用学术研讨会又交流了大量经过实践检验的数字化测绘软件成果。它表明我国的数字化测绘软件己在逐步推广普及,并开始走向成熟。近年来,出现了专门的数字化测绘软件公司,开发了适合我国国情的数字化测绘软件。这些软件功能强大、成图质量高、使用方便、价格合理、售后服务好、经济效益高,深受测绘人员欢迎。
4、地图数字化技术正在蓬勃发展
利用扫描数字化技术进行地图数字化是提高数字化质量与速度的必由之路。近年来许多院校及测绘单位研制扫描数字化软件取得显著进展。1996年5月国家基础地理信息中心对国内各单位提供的10余个扫描数字化软件进行了测试。哈尔滨工程高等专科学校研制的《地图扫描矢量化系统Maps can》首推为1:25万国家基本地图扫描数字化入库软件。清华大学的EPSCAN扫描矢量化软件针对大比例尺地形图自动提取多边形信息,便捷、高效、保真。南京市测绘院使用该软件进行城市大比例尺地图扫描数字化,也取得满意成果。
5、特种精密工程测量取得显著成绩
90年代以来,随着经济建设的飞速发展,大型工程建设、超高层建筑物与构筑物的建设、大坝变形监测以及一些超高精度的设备安装愈来愈多,为工程测量工作者提供了进行特种精度工程测量的极好机会。1993年、1996年全国精密工程测量学术研究中心组织了两次学术研讨会,1996年工程测量分会也组织了全国精密工程测量学术研讨会,对取得的成就及其在经济与国防建设中的作用进行了交流与探讨,这有利于社会各界人士认识与重视工程测量工作者的社会价值。
三、工程测量技术的未来发展趋势
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。
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。
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、 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。
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。
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组成部分。
参考文献:
1、张正禄, 工程测量学[M].,武汉大学出版社,2002 年
2、张正禄等, 工程的变形分析与预报[M].,北京测绘出版社,2007 年
3、易庆林.,GPS在工程测量中的应用[M].,北京测绘出版社,2007 年
4、谭辉.,土木工程测量[M]. ,上海同济大学出版社,2004 年
5、卓健成, 工程控制测量建网理论[M].,西南交通大学出版社,1996年
关键词:陀螺方位;坐标方位;导线平差;支导线;附和导线
中图分类号:X752 文献标识码:A
1、引言
大红山铜矿位于云南省玉溪市新平彝族傣族自治县戛洒镇,地理位置为东经101°39′,北纬24°06′,靠哀牢山脉东侧戛洒江东岸,属侵蚀剥蚀山地地形,地势陡峻。测区属于山地、高山地区,平均海泼1200多米。
随着大红山铜矿采矿工业的日益发展、老矿井的改建和扩建、开采深度和开采范围的扩大等对矿山测量作业效率和精度提出新的要求。大红山铜矿引进HGG05积分式全自动陀螺全站仪,它是一种将陀螺仪和全站仪结合成一体的、全天候的不依赖其他条件能够测定真北方位的物理定向仪器,可以在井下任何巷道定向,定向精度不受井深影响。采用陀螺全站仪定向,一方面解决了地下导线的起始方位角精度问题,另一方面还可以在井下导线中加测一定数量的陀螺方位角,限制误差积累,提高井下控制网的精度和可靠性。特别为大型贯通工程正确延伸和精密贯通提供保证。
2、陀螺定向中坐标方位角的计算
应用HGG05陀螺全站仪进行定向,首先需要测定仪器常数,根据陀螺定向原理,应用公式:
即:地理北=陀螺北+,求算陀螺定向边的地理北方位角。一般地面精密导线、三角网或GPS网已知的是坐标表方位角,井下定向边使用的也是坐标方位角,而不是地理方位角。因此还需要求算子午线收敛角。由真北方位角与坐标方位角的换算公式:
最后得到陀螺定向边的坐标方位角计算公式为:
3、陀螺方位应用在井下导线平差中的可行性分析
井下巷道在空间上是分区分阶段延伸的,在时间上一个矿井服务年限将延续几十年甚至到上百年。因此在井下一次全面建立控制网是不可能的。一般为了提高不断发展中的导线精度,应随时加测陀螺边并及时时进行平差处理。如果没加测一条陀螺边就进行一次整体平差处理,导线的成果就要不断改动,从而带来一系列控制精神问题。为了解决这个矛盾,我们提出如下简易平差方法:即加测的陀螺边视为坚强边,将相邻两陀螺边之间的导线强制附合在陀螺边上,形成方向附合导线。方向附合导线只有一端有已知坐标点,先进行角度闭合差的分配,然后以水平角平差值和实测边长直接计算导线边的坐标增量,进而得到导线点坐标值。
3.1 支导线与陀螺方位附合导线点位精度分析
井下支导线由于起始点坐标和起始方位的误差影响,以及测角和量边的误差积累,必然会使导线点的位置产生误差。由测角量边误差所引起的支导线终点K在X轴和Y轴方向上的位置误差如下:
终点K点的点位误差为:
若考虑支导线起始点的坐标误差Mx1和My1,及起始方位角0及其中误差m0的影响时,起始边方位角误差和起算点坐标误差对终点位置的共同影响为:
顾及支导线的起始坐标误差,起始方位角误差及测角量边误差,支导线在X轴和Y轴方向上的误差为:
支导线终点K的总点位误差为:
根据式1~式5,可以对支导线终点点位误差总结如下:
(1)起始点点位误差对导线终点点位误差的影响,与导线的长度和形状无关,且保持为常量。
(2)起始边方位角误差对导线终点点位误差的影响,与导线的形状有关,当起始边方位角误差一定时,对直伸型导线影响最大,曲折型导线次之,闭合导线则不受影响。
(3)测角误差对导线终点点位误差的影响随测角误差的增大和测站数目的增多而增大,当几条导线的测角精度相同、测站数和总长度相近时,其影响取决于导线的形状,对直伸型导线影响最大,曲折型导线次之,闭合导线最小。
(4)量边偶然误差的影响与量边偶然误差系数以及导线的总长度有关,与导线形状无关。
(5)量边系统误差的影响与量边系统误差影响系数以及导线的形状有关,当系统误差系数一定时,对直伸型导线影响最大,曲折型导线次之,闭合导线不受影响。
以上内容中分析了支导线终点K的点位误差,当需要估算支导线任意点C的点位误差时,只要将该点当作支导线终点,再用以上的相应公式估算其点位误差即可。
根据坐标方位角的推算公式,支导线任意边i的坐标方位角可以表达为:
因此,该方位角的误差为:
当测角精度相同时,有:
若不考虑起始边的坐标方位角误差,则:
方向附合导线经角度平差后,导线点的坐标是水平角平差值和实测边长的函数。按条件平差求平差值函数的中误差的方法,在不考虑起算数据差的影响时,方向附合导线终点K的点位误差推算公式为:
为了简化计算,将坐标原点移到导线各点的平均坐标点,即重心上,可得导线终点的误差在重心坐标系统中的计算公式为:
分析公式8和公式9可知:方向附合导线量边误差与支导线相同,而测角误差的影响比在支导线中的影响要小,因为[R2oi]比[R2i]小。因此,方向附合导线与支导线相比较,导线的点位精度有了提高。《煤矿测量规程》中第77条规定:在布设井下基本控制导线时,一般每隔1.5km ~ 2.0km应加测陀螺定向边。7”和15”级基本控制导线陀螺全站仪定向的精度不得低于10”和15”。在已建立的井下控制网的矿井,应当用加测陀螺定向边的方法改建井下平面控制网,在大型巷道贯通工程中,应当用加测陀螺定向边的方法保证巷道的准确延伸和精确贯通。
方向附合导线经角度平差后,任意边i的坐标方位角按下式计算:
因为任意边的坐标方位角是角度平差值的函数,故按求平差值函数的权倒数的公式,可导出平差后任意边坐标方位角中误差Mi的计算公式为:
方向附合导线中,经角度平差后,坐标方位角误差最大的边位于导线中央,将i=(n+1)/2带入公式10,可得:
从上面分析可以看出,在支导线的终边加测一条陀螺方位角作为方向控制,则其方位角精度可以大大提高。
3.2 实测数据及成果分析
根据大红山铜矿生产实际,结合井下导线网的情况,选择在“600中段米底莫Ⅱ、Ⅲ采准干线至地表”的导线边WJ1-WJ2和“米底莫680Ⅵ段充填巷至米底莫B80-96线地质探矿工程”导线边IX4-IX5,进行井下陀螺方位角测定。相关的测试数据及结果如表1和表2所示。
表1 井下陀螺方位角测量计算表之一
表2 井下陀螺方位角测量计算表之二
为了减少井下作业时间,尽可能少对日常生产的影响,选择其中的两条陀螺导线边,加以对比分析,具体的观测数及相关计算如表3和表4所示。
表3 井下陀螺方位角测量计算表之三
表4 井下陀螺方位角测量计算表之四
已经在地面稳定的两条坚强导线边上,通过6组12次观测,测定了HGG05陀螺全站仪的仪器常数=-143035,其精度为6。用陀螺全站仪测定井下导线边坐标方位角相对于地面坚强边的中误差,即井下陀螺定向中误差,陀螺定向方位角及附合导线边差值,如下表5所示:
表5井下陀螺定向边方位及精度统计表
由上表2013年8月19日两组井下陀螺定向平均值精度计算井下陀螺定向综合一次定向中误差为:。由仪器及仪器常数稳定性分析报告知,地面陀螺全站仪综合一次定向中误差为: ,地面陀螺综合定向平均值中误差为:。由此可以认为,井下陀螺综合定向与井下陀螺综合定向平均值精度相当。此结果说明,用相同的仪器,以相同方法观测时,地面一次测定中误差与井下一次测定中误差基本相同,从而进一步说明测量结果的合理性。由两组井下陀螺定向求得坐标方位精度计算井下综合坐标方位角定向中误差为:。从表五可以看出,此次井下陀螺全站仪测定的导线边WJ1-WJ2的坐标方位角与附合导线平差计算得到的坐标方位角差值为:10,其差值很小。2012年1月,井下陀螺全站仪测定的导线边T704--T70A和X7--X8坐标方位角与附合导线平差计算得到的坐标方位角差值分别为:36和24。通过以上分析比较,也从另一方面充分说明了陀螺定向的准确性和可靠性。
4、结论
通过本文的研究与分析,可以看出将陀螺测量的坐标方位应用到导线平差的过程中,能提高导线方位精度及平面精度,具有较高的可靠性及可实施性。
参考文献
[1]煤矿测量规程(2010版).和丰鲁能煤电化开发有限公司沙吉海煤矿工程部.
[2]秦洪奎.陀螺经纬仪定向精度的研究[J].测绘信息与工程,2009,34(3).
[3]韩志勇.关于子午线收敛角校正问题[J].石油钻探技术,2006,34(4).
[4]张海东.Y/JTG-1陀螺全站仪性能研究.郑州:信息工程大学硕士学位论文,2005.
【关键词】工学结合 人才培养目标 课程改革 教学管理 校内实训基地
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)01-0005-01
在《国家中长期教育改革和发展规划纲要》即“教育十二五规划” 中,提出高职教育要把提高质量作为重点。以服务为宗旨,以就业为导向,推进教育教学改革。实行工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式。积极推进学历证书和职业资格证书“双证书”制度,推进职业学校专业课程内容和职业标准相衔接。加强“双师型”教师队伍和实训基地建设,提升职业教育基础能力。
为贯彻规划纲要的指导思想,黑龙江煤炭职业技术学院遵循“学生第一、实践第一、就业第一”的办学理念,坚持“以就业为导向、以服务为宗旨”的办学方针,通过市场、企业调研及毕业生质量的追中反馈,针对2011级矿山机电、矿物加工、电厂运行、煤矿开采、矿山地质、矿井通风、矿山测量、矿山安全共八个专业试行工学结合的人才培养模式,并与龙煤集团双鸭山分公司下属的七星矿、东保卫矿、东荣三矿、东荣二矿、新安矿、集贤矿、中央选煤厂七个单位及矸石电厂共八个单位签署了校企合作协议,完成了2012-2013学年度的上述八个专业的工学结合人才培养模式下的教学任务。
对于首批进行工学结合培养的学生,在教学效果上与传统的人才培养模式相比,主要有以下几个方面的提高:第一,由于学生的学习生活场所都在企业,因此对毕业后就业环境有一定了解,为就业做好了心理准备。第二,为学生聘请了企业的专业技术人员担任教师,针对企业具体岗位所需的知识、技能进行讲解,真正实现授课内容与职业标准对接。第三,采用每门课程集中教学,按照企业生产流程安排教学内容进度,实现了教学过程和生产过程的对接。第四,在学生实训环节,为学生聘请了专业技术人员进行现场指导,提高了学生的实践操作能力。由于每个工学结合点在学生管理、师资队伍、教学环境上的差异,所以教学效果参差不齐,整体效果提高,但和预期效果有一定的差距。
工学结合人才培养模式符合现代企业对人才的需求,符合当代职业教育的发展规律,是我院今后教学改革的方向,将会长期坚持下去。作为工学结合人才培养模式首次试行的全程参与人员,通过一个学年度的机制运行管理,个人认为可以通过以下几个方面提升教学效果:
第一,校企共建校内实训基地
工学结合人才培养模式,注重的是培养学生实践动手能力,加强教学内容与岗位工作内容的联系,满足企业对人才的需求。但这并不要求教学场所一定在企业,在生产现场,因为企业的首要任务是生产,当教学过程和生产相冲突时,教学必然被忽视,而且在生产现场进行讲解,由于噪音及安全方面考虑,教学效果并没有达到预期,这在我们过去机制试行的一个学年里,已经发现这个问题。因此,我们可以和企业共同建设小型的模拟生产车间,这样就可以实现实践教学和理论教学的紧密结合,培养学生的实践动手能力,使教学过程可以顺利进行,避免了因企业生产带来的打乱教学安排的情况出现。
第二,企业培训校内专职教师
工学结合的人才培养模式,对教师素质要求较高,必须具备企业工作经验,熟悉企业生产流程,即要具备双师素质。由于我们校内的专职教师大多是从校门出来直接从事教师岗位,缺乏企业经验,因此在过去的一个学年里,我们主要聘请企业技术人员担任教师,这样不但增加了教学成本,而且由于企业技术人员缺乏教学经验,在教学效果上会有所影响。从长远发展的角度来看,我们应该重点培养校内专业教师,针对不同职称级别的教师,每隔两年分别进行一次培训,助理讲师培训一年,讲师培训半年,副高级职称培训三个月,高级职称培训一个月,通过分批去不同企业进行挂职锻炼,掌握最新的企业生产工艺,把握行业最新发展方向,提升师资队伍水平,实现教学内与时俱进,培养出符合企业需求的人才。
第三,建设健全外聘教师的管理制度
由于某些专业校内专职教师紧张,加之欠缺企业经验,因此,必然要从企业聘请一些优秀的技术人员进行授课,为保证良好的教学效果,充分发挥出企业技术人员的优势,学院应加强建设对外聘教师的培训、管理制度的建设,从而提高外聘教师的教学水平,养成爱岗敬业、热爱学生,严谨务实的工作态度。
第四,“三管”齐下抓好教学管理工作
在过去的一个学年里,由于各专业师资力量不均,虽然学院尽最大力量进行了人员的调配,实行了三级管理,但各工学结合地点的管理还是有所区别,有的结合点一个管理人员要负责七八十人的管理,相比只负责三十人的结合点来讲,工作量超出很多,教学管理效果上出现了明显不同。因此,要想提高教学效果,健全的管理模式是必不可少的。我们可以在原有的“学院、系部、专业教研室”三级管理的基础上,在增加三个方面的建设,即以每个班级为单位,分别配备三个导师,分别是学校实习指导老师(也是学生工学结合期间负责主要技术理论和毕业论文指导教师),企业综合技能指导教师(负责学生在工作岗位上的综合技能指导,主要是从企业聘请专业工程师),就业与素质教育指导教师(学生班主任,深入学生实习企业,利用学生每周班会时间,围绕学生职业生涯教育定期开展学生思想教育和就业指导工作)。专业负责人组织三个导师,每两周召开一次教学研讨会,及时分析总结学生工学结合过程中存在的一些问题。
第五,积极进行课程改革
在传统的学科式教学模式下,教学内容均以教材为准,理论教学内容过多,且与工作岗位内容脱节,培养出的人才质量,不符合现代企业的需求。因此,要想实现工学结合人才培养模式的预期效果,必须要进行课程改革。通过企业调研、校企共同开发适合工学结合的课程,并重新根据企业生产过程,岗位工作内容,编写适合工学结合人才培养模式的教材,改变传统的根据教材决定授课内容,变成岗位任务决定授课内容,授课内容决定教材内容,使教材内容不再滞后于企业生产过程。
工学结合人才培养模式的运行标志着我们在职业教育教学改革创新、促进人才培养质量提高等方面工作又迈出了坚实的一步,我们将在摸索中前进,在前进中发展,在发展中壮大!
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.
关键词:GPS;定位技术;变形监测
Key words: GPS; positioning technology; deformation monitoring
中图分类号:TU7文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
一、 GPS 定位系统的特点
GPS 全球定位系统主要有三大组成部分,即空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分。GPS 作为一种导航定位系统、一种新兴的前沿技术,较常规测量技术有巨大的优越性,以其定位精度高、观测时间短、测站间无需通视、仪器操作简便、仪器操作简便、可提供全球统一的三维地心坐标、应用广等特点著称。
二、 GPS 测量定位理论基础
1. GPS 测量定位原理
GPS 观测量,是用户利用 GPS 定位的重要依据之一。目前在 GPS 定位测量中,广泛采用的观测量方法为码伪距和载波相位。前者也被称为时间延迟测量,是指对 GPS 卫星发射的测距信号(C/A 码或 P 码)到达用户接收机天线(观测站)的传播时间进行观测的方法;后者是对接收机接收到的具有多普勒频移的载波信号,与接收机产生的参考载波信号之间的相位差进行观测。载波相位的观测精度远较码相位的观测精度高。
2. GPS 测量方式
GPS 定位的方法是多种多样的,用户可以根据不同的用途采用不同的定位方法。GPS 定位方法可依据不同的分类标准, 根据定位所采用的观测量分为伪距定位和载波相位定位;根据定位的模式分为绝对定位(单点定位)和相对定位(差分定位);根据获取定位结果的时间分为实时定位和非实时定位;根据定位时接收机的运动状态分为动态定位和静态定位。
三、GPS 测量的误差分析
GPS 测量的误差来源于 GPS 卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备。在高精度的 GPS 测量中,还应考虑与地球整体运动有关的地球潮汐、负荷潮及相对论效应等。下面对影响观测量的主要三类误差来源作简单介绍
1. 与卫星有关的误差
与卫星有关的误差主要包含俩种:卫星钟差和卫星轨道偏差。前者由于在GPS 的定位观测时卫星钟与接收机钟没有按照理想的严格保持同步而产生的误差,可以通过钟差模式进行改正,经修正后的卫星钟残差和接收钟差可通过观测值求差的方法消除;后者是指卫星星历所表示的轨道与卫星真实轨道的差异,克服该误差的方法之一是采用精密星历,即全球GPS跟踪网所获得的精密卫星轨道。
2. 卫星信号的传播误差
卫星信号的传播误差主要由以下三方面构成:电离层折射的影响,对流层折射的影响和路径效应影响。电离层折射误差是由于信号的传播时间乘以真空中的光速而得到的距离不等于卫星至接收机间的几何距离所产生的,通常采用升高卫星高度角的截止限值、双频观测、同步观测值求差、利用电离层模型加以修正等方法来减弱电离层折射;对流层折射误差产生的原因是GPS 信号通过对流层时,使传播的路径发生弯曲,从而使测量距离产生偏差,可以通过对流层模型加以改正;多路径效应是在 GPS 测量中,被测站附近的反射物所反射的卫星信号(反射波)进入接收机天线,将和直接来自卫星的信号产生干涉,从而使得观测值偏离真值,可以采用适当延长观测时间、选择合适的接受天线环境等方法来减弱影响。
3. 与接收设备有关的误差
与接收设备有关的误差主要有观测误差、载波相位观测的整周模糊度、天线的相位中心位置偏差这三方面有关。
四、GPS 技术应用于变形监测
1. GPS在高层建筑监测中的应用
随着社会和经济建设的发展,建筑物的造型日趋复杂,并朝大高度发展,新型建筑物的安全状态如何已成为工程界和学术界的热门研究课题。美国工程兵测绘研究所于 1988 年就研制了一种近似实时监测的连续监测系统 CDMS,成功地将 GPS 用于大型建筑物的形变监测。特别是高采样率 GPS 接收机的出现,使其成为研究各种工程建筑物动态变形特征的新方法。
2. GPS用于桥梁健康监测
GPS 作为一种新变形监测方法,在大型桥梁结构动态特性的变形监测方面已表现出独特的优越性。在大跨度悬索桥变形监测方面,广州虎门大桥、香港青马大桥等均采用 GPS 进行监测,为了监测到台风、地震、车载及温度变化对桥梁位移产生的影响,了解掌握大桥的安全特性,采用 GPS 实时动态测量技术,利用 7 台 GPS 接收机全天候 24 小时测量悬索桥关键点的三维位移,通过计算机处理、分析、积累有关数据,进一步找出了大桥三维位移的特性规律,为大桥的安全营运、维修养护提供了重要参数和指导作用。证明应用 GPS 监测大型桥梁的动态特性是可行的。
3. GPS在滑坡监测中的应用
河海大学的何秀凤教授和西南交通大学的黄丁发教授等分别将 GPS 多天线技术成功应用于滑坡变形监测。GPS 用于滑坡监测可以克服传统测量的缺陷,同时测定三维坐标,测量精度高且均匀,效益显著。现在我国很多地方都利用了GPS 技术进行滑坡监测,例如宝塔滑坡、长江三峡库区黄蜡石滑坡等地段。
4. GPS在地面沉陷监测中的应用
大规模地开采矿区及抽取地下水是随着现代化经济快速增长和城市化进程的急速加快所产生后果,其必然会造成地表移动和变形,通过大量测量实验证明采用 GPS 直接监测地表的三维变形是可行的,而且也是很经济有实效的。
5. GPS在大坝变形监测方面
近十年来,国内外不少单位,应用 GPS 定位技术监测大坝整体变形取得了良好的效果。系统由数据采集、数据传输、数据处理与分析三大部分组成。GPS 技术已经成为大坝安全预警系统中的一个重要技术环节,其定位精度高,不需要通视,可以在无人值守的情况下 24 小时连续监测。在大坝变形监测方面,我国已成功地建立一批 GPS 自动化监测系统。在青江隔河岩大坝建立的 GPS 自动化变形监测系统,其水平分量和垂直分量的精度达到 1.0mm和 1.5mm。
参考文献:
[1] 于捷杰. GPS多天线变形监测系统研究与实现[D]. 南京航空航天大学, 2008.
[2] 赵宜行. GPS 变形监测技术及其数据处理方法研究[D]. 西安科技大学, 2009.
[3] 杨艳锋. GPS定位技术在变形监测中的应用[D]. 昆明理工大学,2007.
[4] 李征航. GPS定位技术在变形监测中的应用[J]. 全球定位系统,2001.
[5] 李旋. GPS动态变形监测数据的多尺度分析[D]. 中南大学,2007.
[6] 姜春才,王春耀,王冬. GPS定位技术在高层建筑物平面变形监测中的应用[J]. 2011全国矿山测量新技术学术会议论文集, 2011
关键词:安置交点偏角法圆曲线测设
前言
《礼记》有云:大学之道,在明德,在亲民。在提笔撰写我的毕业设计论文的时候,我也在向我的大学生活做最后的告别仪式。我不清楚过去的一切留给现在的我一些什么,也无从知晓未来将赋予我什么,但只要流泪流汗,拼过闯过,人生才会少些遗憾!
非常幸运能够加入水利工程这个古老而又新兴的行业,即将走向工作岗位的时刻,我仿佛感受到水利行业对我赋予新的历史使命,水利是一项以除害兴利、趋利避害,协调人与水、人与大自然关系的高尚事业。水利工作,既要防止水对人的侵害,更要防止人对水的侵害;既要化解自然灾害对人类生命财产的威胁,又要善待自然、善待江河、善待水,促进人水和谐,实现人与自然和谐相处。这种使命,更让我用课堂中的知识用于实际生产中来。特别是这两个月来的毕业设计,我越发感觉到学会学精测量基础知识对于我贡献水利是多么的重要。所以,我越发不愿放弃不多的大学时光,努力提高自己的实践动手能力,而本学期的毕业设计,为我提供了绝好的机会,我又怎能放弃?
刚刚从老师那里得到毕业设计的题目和任务时,我的心里真的没底。作为毕业设计的主体工作,我们主要运用电子水准仪对某幢建筑物进行变形观测与计算,布设控制点进行平面控制测量和高程控制测量;用全站仪进行了中心多边行角度和距离的测量,并用条件平差原理进行平差,通过控制点的放样来计算土的挖方量,还有圆曲线的计算与测设。而我研究的毕业课题是圆曲线测设。
大学的最后一个学期过得特别快,几乎每天扛着仪器,奔走在校园的每个角落,生活亦很有节奏。今天我提笔写毕业论文,我的毕业设计也接近尾声。不管成果如何,毕竟心里不再是没底了,挑着两个多月的辛苦换来的数据和成果,并不断的完善他们,心里感觉踏实多了。
在本次毕业设计论文的设计中要感谢水利系为我们的工作提供了测量仪器,还有各指导老师的教导和同学的帮助。
开题报告
一、研究课题:《微分曲线的应用》
二、学科地位和研究应用领域
1.学科定义
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。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。
2.学科地位
测绘科学和技术(或称测绘学)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,服务领域无论怎样拓宽,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,学科的本质和特点都不会改变。
3.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计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)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。
国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。
工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。
工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。
工程测量仪器的发展工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和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。
三、工程测量理论方法的发展
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。
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。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)。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。
3.变形观测数据处理工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。
(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。
(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。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。
(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。
四、工程测量学的发展展望展望21世纪,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、三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。
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。综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从一维、二维到三维、四维,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。文献综述
一、圆曲线的详细测设
在各类线路工程弯道处施工,常常会遇到圆曲线的测设工作。目前,圆曲线测设的方法已有多种,如偏角法、切线支距法、弦线支距法等。然而,在实际工作中测设方法的选用要视现场条件、测设数据求算的繁简、测设工作量的大小,以及测设时仪器和工具情况等因素而定。另外,上述的几种测设方法,都是先根据辅点的桩号(里程)来计算测设数据,然后再到实地放样。因此,在实际工作中利用上述传统测设方法,有时会因地形条件的限制而无法放样出辅点(如不通视或量距不便等),或放样出的辅点处无法设置标桩。
在本次毕业设计的论文课题中介绍的几种圆曲线测设的新方法,不仅计算简单、测设便捷,而且可在不需要知道曲线上某点里程的情况下进行,从而避免了按预先给定的曲线点反算的测设数据放样不通视而转站的麻烦。同时,利用本文介绍的新方法,还可以根据线路工程施工进度的要求,灵活地选择性地放样出部分曲线;也可以用于快速地确定曲线上某一加桩的位置;若用于线路验收测量,则更加方便,验测结果更具有代表性、更可靠。
二、全站仪在任意站测设圆曲线及方法交点偏角法测设方法
用全站仪任意站测设圆曲线,安置一次仪器就能完成全部工作。虽然外业计算麻烦,但对于不能设站的转点,可谓方便灵活。但它的不足之处仍然是计算烦锁,对于不熟悉内业的外业工作者,很难实际操作。如果利用一些程序计算器,编制输入:AB的四组坐标和半径、九个数据的程序,可迅速得出放样数据,简化了外业工作。
为了放样工作的便利,可在平面控制网中纳入一些放样点,构成GPS同级全面网。由于放样点间距离较近,在进行同步环和闭合环检验时可仅考虑各分量的较差,而不考虑相对闭合差。因为,用相对闭合差来衡量是不合理的。由于GPS接收机的固定误差,相位中心偏差以及观测时的对中误差均在1mm~5mm之间,对于几十米的短边,其相对闭合差值势必较大。3)平面控制网的设计主要考虑独立基线的选择以及异步闭合环的设计,要考虑构成尽可能多的闭合图形,并将网中处于边缘的观测点用独立基线连接起来,形成封闭图形。
同理,采用上述思路,也可测设缓和曲线。
在道路、渠道、管线等工程建设中,受地形、地质等条件的限制,线路总是不断转向。为使车辆、水流等平稳运行或减缓冲击,常用圆曲线连接,因而圆曲线测设是线路测设的重要内容。在公路、铁路的路线圆曲线测设中,一般是在测设出曲线各主点后,随之在直圆点或圆直点进行圆曲线详细测设。其测设的方法很多,诸如偏角法、切线支距法、弦线支距法、延弦法等。这些方法有一个共同点:均是在定测阶段放样出的线路交点处设站,以路线后视方向定向,在实地定出曲线主点,然后将仪器置于曲线主点(一般是在曲线起点)处,以路线交点为后视方向定向,进行圆曲线详细测设。这些方法在实际施测过程中,由于各种地形条件的限制以及施测方法的特点,可能会出现以下三种情况:
(1)在曲线主点处无法设站。
(2)后视方向太近,定向不准。
(3)误差积累较大。
为此,在交点可以设站的情况下,可以采用一种新的测设方法—交点偏角法。
本文提出的交点偏角法详细测设圆曲线方法,从上述的计算,测设的方法得知,它具有以下优点:
论文摘要:目前,我国内蒙古地区有很多煤炭基地多利用房式开采体系,不采煤柱,只采煤房。这就必然形成呆滞煤量,呆滞煤量在井下长期氧化中易于自燃,给国家资源造成巨大浪费。因此研究煤柱的回收问题是非常具有现实意义的。本文对如何采用让压煤柱的方式进行煤柱回收技术进行了分析和研究。
一、引言
在我国内蒙古地区的鄂尔多斯煤炭盆地是世界煤田之一,横跨内蒙、山西和陕西三省区域。其储量多达2300亿吨,占全国总探明储量的22.6%;远景储量10000亿吨,占中国预测储量的21.9%。
过去由于我国煤炭经济处于非景气周期,煤炭的价格在鄂尔多斯地区非常低廉,每吨煤只能卖到20元左右,如果要回收煤柱,则要购买支架及其它设备来支护顶板,这就增加了成本,甚至回收煤柱还入不敷出。因此,很多煤炭生产基地多利用房式开采体系,不采煤柱,只采煤房。据资料统计,鄂尔多斯地区110亿吨的可采储量中,资源回收率仅占35%—39%,大约6700亿吨煤炭资源被弃于井下,形成呆滞煤量。呆滞煤量在井下长期氧化的过程中不断自燃,不但造成了当地环境的污染,同时给国家宝贵资源造成巨大浪费。因此对煤柱的回收是目前急需解决的问题。
二、柱式体系采煤法与煤柱回收方法
(一)柱式体系采煤法概述
柱式体系采煤法的实质是在煤层内开掘一系列宽为5—7m的煤房,煤房间用联络巷相连,形成近似于长条形或块状的煤柱,煤柱宽度由数米至二十多米不等。柱式体系采煤法有房式、房柱式和巷柱式等3种类型,适合于藕节状、鸡窝状及各种厚煤带、煤包等形状不规则煤层的开采。与壁式采煤法相比,柱式体系采煤法由于工作面较短,并且两边由煤柱(一般为压薄带)支撑,回采后矿山压力的显现不明显,顶板管理相对简单。
通常采煤在煤房中进行。煤柱可根据条件留下不采,或在煤房采完后,再将煤柱按要求尽可能采出。留下煤柱不采的方式称为房式采煤法,既采煤房又采煤柱的方法称为房柱式采煤法。
(二)国外煤柱回收方法
房柱式开采的关键技术是煤柱回收技术,国外多年的开采实践已取得若干成熟经验,建立了以煤柱回收为其特色的诸多回采工艺,如劈柱式、外进式、圣诞树式、开端式等等,目前常用以下煤柱回收方式:
1、开端式
先在待回煤柱内沿采空区一侧采出一条带煤(这一条带煤的宽度是由矿井的实际条件和所使用设备的类型来决定的)。截割后的顶板按通常方式支护,并且要在邻近采空区侧用木支柱、木垛或液压支柱加强支护。待一条带煤采完后,可以在远处撤掉沿采空区边缘的支柱以使顶板冒落,防止顶板悬顶而形成的较高压力移至煤柱未采的部分。这种方法一般是在煤柱相邻两侧交替采煤。
2、袋翼式
使用连续采煤机时,煤柱回收最好采用这种方式。这种方式是在煤柱中采出一条通道,在巷道和采空区中间留下一条窄煤翼,这条通道叫做煤柱中的袋。通道的顶板是用锚杆支护的。当穿过窄煤柱的通路完全打通时,连续采煤机斜过来对着留下的侧翼煤柱采煤,不再支护,边采边退出通路,然后顶板自然垮落。侧翼煤柱宽度的设计,以使连续采煤机的司机在采侧翼煤柱时不超出通路顶板支护的保护为原则,即斜切进刀的长度不大于滚筒到司机座的距离,斜长一般约6—7m。为了保证安全,首先在待回煤柱靠近采空区的边缘,即在房及联络巷尽端,打上一排支柱或丛柱,以分隔采空区。
3、外进式
当煤柱宽10—12m左右时,可直接在原房内向两侧煤柱进刀。由于原来煤房的顶板己有变形,向两侧进刀时,要特别注意顶板管理。煤柱窄时一侧进刀较完全。
国外在煤柱回收的过程中采用支护与让压煤柱相结合的形式。即在煤柱回收过程中不完全回收掉整个煤柱,而是留一条或者两条小煤柱来帮助支撑顶板。上述的国外的煤柱回收方式均在不同条件下取得很好的技术经济效益。
三、让压煤柱方式下的煤柱回收
(一)让压煤柱的作用
让压煤柱是指在工作面后方留下不采的小煤柱。它是一个可破坏的煤柱,在工作面推进的过程中,因顶板对小煤柱的作用力己经超过其最大强度而使它处于破坏阶段。但破坏并不是指压垮,煤柱可保留一定的残余强度而保持稳定。在煤柱回收过程中,让压煤柱的留设使得煤柱回收的危险减小了,其作用主要有以下三个方面:由于在煤柱回收过程中,顶板的运动更具有不确定性和不稳定性,因此,留下的让压煤柱可以观测顶板的位移量、矿山压力的大小等;减小了基本顶的回转或者延缓基本顶的回转,避免采场超前煤柱因受剪力太大而发生破坏,保证采场的安全;起到暂时支撑顶板的作用,为支架的移设留出一定的时间。
(二)采场的支护
1、支架选型的原则和基本要求
首先支架应该具有适当的高度,其次要保证支架具有足够的支护强度及初撑力,再次要求支架应具有较强的承受水平推力及侧向力的能力。由于煤柱不能承受太大的水平力,所以要求支架应具有较强的承受水平推力及侧向力的能力。当煤层倾角较大时,还应加强支架的横向防倒防滑能力,以保证综放工作面正常生产。
2、采场支护方式
在煤柱回收过程中,采场及采场超前煤柱四周都为自由空间,使得采场超前煤柱的受力状态几乎成为了单向受压,一旦煤柱受力超过其抗压强度就会破坏。同时,还要避免老顶的回转,使老顶处于更高的位态。否则煤柱会被剪坏。因为受采动影响的超前煤柱有提前破坏的可能,因此必须加强超前支护。
转贴于
(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,爆破落煤过程中的打眼一般在煤壁上且与煤壁的水平夹角为500—800,炮眼深度按每次的进度不同而不同。炮眼布置采用单排眼、双排眼和三排眼。另一种方法是深孔爆破采煤法,深孔爆破采煤法原来是由上(下)平巷,平行采面煤壁钻出的一个或一组与采面长度相等的深孔,实现一次起爆落煤的一种方法。平巷实施钻爆工序以及采用配套的运输设备。煤柱回收同样可以采用深孔爆破,在每个煤柱的上(下)平巷内打眼、装药和爆破。降低了工人在工作面打眼的危险性。为保证钻孔的方位,钻眼靠调用定向导轨的轻型钻机钻孔。采用尼龙绳导引药包和爆索,并由上平巷引至下平巷(或由下平巷引至上平巷),在煤柱回收过程中则由煤柱的一侧引至另一侧。通过导爆索将爆轰波向炮孔深处传导,在瞬间完成整个采面深孔的爆破过程。为了保证钻眼效果,尽可能地减少终孔偏差,孔深一般控制在20—30m之间。深孔爆破技术与一般炮采工艺爆破技术的差别在于炮孔深度不同。传统炮采工艺其炮孔长度一般小于2m,即使井巷工程掘进中,深孔也不超过4m,即使如此,爆破实践证明,在浅孔爆破中(2—4m)由于不偶合装药而产生管道效应,因此,解决管道效应是深孔爆破技术的难点之一 。
2、克服管道效应
深孔爆破由于药卷与炮眼孔壁间存有间隙,当其装药长度大于一定值时,常常会发生爆轰的中断或爆轰转变燃烧的现象,这种现象称为管道效应。由于这种现象的存在,常使爆药传爆到一定距离后,爆轰中止或爆轰不稳定,致使不能充分利用炸药爆炸能量来破碎岩石(或煤层),降低爆破效果。同时,未爆的残药还能带来其它危害,成为引发事故的潜在危险。
管道效应是普遍存在的,为克服管道效应,目前采用改进炸药包装药,增大装药直径、加阻塞圈和研制新型炸药等方法。但这些措施对于采用20m或者更长的的深孔来说很难施工,且不易操作,为此,采用提高爆速的方法克服管道效应,即用爆速6900m/s的导爆索代替雷管引爆爆速3600m/s的煤矿销按炸药。
四、小结
目前,我国对煤柱回收技术的研究还处于起步阶段,国内在煤柱回收方面的实践和理论研究都比较少,对这方面的研究有待我国煤炭专家以及煤炭工作者进一步开展。
参考文献
[1] 蒋太平,煤柱中采用房柱式开采的实践与认识,矿山测量,2000
关键词:测绘行业、现状、发展、弊端、战略规划
中图分类号: P2 文献标识码: A 文章编号:
现阶段我国测绘行业的发展现状
自从提出数字地球这个理念以后,有关数字地球的国际会议就在北京举办,此次会议也是全世界首次会议,被称之为数字地球国际会议。国务院副总理李岚清在会上指出,我国政府对数字地球的作用非常重视,实行的方针主要是需求牵引,统一规划,分阶段发展并且要共同建设共同分享,这为数字地球建设的发展起打下坚实的基础,随着变化,数字中国、数字区域、数字省和数字城市代替了数字地球的概念,在这种情形之下,对我们国家测绘行业的快速发展起到非常关键的作用。首先,建设地球空间数据库,地理空间信息技术的建设需要由基础空间信息数据库作为基础,也是建设国家信息基础设施的重点,对国家信息化的建设起到重要作用。建国以来,国家在国土调查方面投入了很大的投资,积累了大量的各方面的信息,包括:齐全的专业、较高的标准化及系统性,并且能够遍布全国,大部分地理空间信息的生产与管理都是由国家来负责。其次,建设空间信息技术标准,国家科技部组织并研究了空间数据格式交换标准,此标准定义了三种数据的交换格式,包括:栅格数据、矢量数据、影像数据等。并在此交换格式的基础之上进行数据交换件的开发,实不同部门及不同系统间的交换空间、非空间数据得以实现。在一九九九年八月二日此标准作为国家的标准并进行颁布,二零零零年十月一日进行了实施。空间信息共享元数据标准在地理空间信息描述的基本内容及模式上都进行了规定,具体内容包括:质量信息、标识信息、表示信息、实体、空间参照信息以及属性信息,还有发行信息与元数据参考信息等。国家空间信息共享体系的建设,为国家信息化建设服务起到非常关键的作用。最后,有关空间信息的处理、信息的分析以及管理技术能力,地理空间信息技术发展的基础就是国家空间信息处理、分析与管理技术,并且也是地理空间信息技术发展的有利平台与工具,同时,也是产业发展的灵魂。 此领域的技术范围较广,主要包括:地理信息系统技术和软件、图形图像处理技术和软件以及全球卫星导航定位技术和软件等。一直以来,在这个领域中,占有绝对的统治地位的就是国外的软件,而国产软件相比来讲则处于薄弱的位置。然而,随着国家不断重视,并且通过各方面的努力,这种局面已经得到很大的改善,尤其是在九五期,很多由我们国家自己研制的软件都已达到了国外同类的产品,甚至已超越了国外同类产品,不但在国内占有一定的市场份额,在国际上也占有一定的市场份额。
新时期我国测绘行业存在的问题
首先,建设数据库,第一、把数据共享,在数据库的建设中存在非常严重的重复建设的问题,没有健全的数据共享机制,相应的政策法规也没有保障,没有标准的数据库,这样就导致无法实现数据的共享。除此之外,就是数据较多并且都是各自单位自己加工而成的,并没有形成数据产业。第二、关于测绘经费的问题,一直以来,国家没有对测绘做足够的投入,测绘体制一直保留着传统的体制,没有规范的市场,没有稳定的测绘队伍,也没有完善的政策环境。这些问题都充分说明一个问题,地理空间技术是一项高新技术,涉及的领域也是技术密集性的产业,不管是购软件设备还是硬件设备,无论是对数据的生产还是更新的投入,都是一个很大的数字,并且投入与产出会产生很大的反差,这对发展起到很大的影响。其次,空间信息技术的标准,在基础类的标准规范中,如今,国家标准只包括地球空间数据交换格式,但是,软件方面的工作还是比较缺乏的,国内没有普遍的使用;一些非常重要的数据标准只能停留在方案阶段,如:空间元数据标准、空间数据共享模型、空间元数据系统运行规范等,要成为真正的国家标准还有一定的距离;部分重要的基础性标准也没有开展工作,如:地理信息系统软件功能标准、空间互操作协议、空间数据传送协议以及空间信息查询语言标准等。另外,在应用类的标准规范中,也没有建立起行业的地理信息系统技术规范或标准。
三、新时期我国测绘行业发展战略规划
首先,在数字中国的地理空间框架的建设中要加快速度,二十一世纪是信息化的知识经济时代,我们国家提出了全面建设小康社会的奋斗目标,测绘属于地理信息产业,在以后的发展中应加快数字化测绘体系向信息化测绘的转变,重点建设数字中国、数字区域、数字城市的地理空间信息基础框架。其次,在有关部门的协作配合下,加快建设数字中国、数字省份的应用示范工程。以地理空间基础数据库作为平台,有效结合其他行业专业部门的专题数据。
四、笔者对我国测绘行业的几点看法
第一、根据目前我们国家的国情,制定国家空间数据基础设施政策,需要考虑以下四个原则:一是鼓励公开,提供数据共享程度的原则;二是把市场竞争的机制引进来,充分利用利益驱动的原则;三是运用国家宏观手段的原则,四是实行数据分类动作的原则。 第二、制定出空间信息共享的政策,具体包括:数据报偿定价政策、数据投资政策、市场竞争和利益驱动政策、数据公开和保密政策、数据分类运作政策、数据安全以及防护政策、数据标准化政策等。第三、使数据共享的关键性问题得到有效解决,具体包括:数据模型和数据格式、数据结构、空间数据质量、地理信息的标准化、网络建设、数据的互操作、法规与政策。在使国家信息得到安全保证的基础上,使部门及地区间的地理空间信息资源得到充分的共享以及合理的利用,起到有效的促进作用。第四、实现地理数据共享其中一个关键性问题就是地理信息标准化,这对地理信息产业的形成起到很大的促进作用,也是地理信息产业的发展的重要条件。与国际有关地理信息标准的水平相比较,我们的水平是有一定差距的,重点是标准的理念基础及适用性的差距。第五、使国家的空间管理体制得到健全,在新世纪的全球空间信息技术发展的形势之下,使我国的空间信息技术发展及应用得到进一步的研制,使发展战略、总体规划、技术路线及专项计划得到进一步的明确。第六、在人才的队伍方面加强建设,无论是测绘技术还是信息技术都在不断的快速的发展,所涉及的领域也在不断扩大,在人才队伍的建设以及培养方面要不断加强并进一步落实,这样才能跟着国家信息基础设施建设的步伐,使我们国家在此领域的创新能力得到提升,并且提高国际的竞争力,与此同时,还要把应用成果的示范作用充分发挥出来,加强应用技术方面的培训,只有这样才能使人才队伍得到稳定。
参考文献:
1. 景维立,孙仁锋. GPS网络RTK技术及其应用[J]. 四川测绘,2005,28(4):184-187.
2. 晏红波,黄腾. GPS网络RTK 的现状及应用前景探讨[J]. 现代空间定位技术研讨交流会论文集,2007,5(3):66-73。
3. 陆贤东,顾和和,王飞. 网络RTK在地籍测量中应用分析[J].矿山测量,2008(2):18-24. 4.过静郡,王丽,张鹏. 国内外连续运行基准站新进展和应用展望[J].全球定位系统,2008(1):1-10.
5.李征航,何良华,吴北平. GPS技术的最新进展——网络RTK [J]. 测绘信息与工程,2002,27(2):22-25.
6. 张琼,王建文. VRS技术原理及网络RTK在城市规划测量中的应用[J]. 测绘与空间地理信息,2008,31(4):63-65.
【关键词】GIS;房地产测绘;数据组织;数据管理
随着我国经济的飞速发展,我国的房地产经济步入了快速发展时期,全国大中小城市的房地产管理部门也将房地产信息建设列入了工作的重点,不断地研发了多种形式的房地产业务管理系统。地理信息系统也称作为GIS,GIS是将地理学、计算机科学、几何学以及应用的对象等相互结合的综合性高新技术,可以将房地产管理中的信息和地理位置的反映图形进行有效的结合,跟据用户的实际需求对结合后的信息进行具体的分析,为现代化、信息化的房地产管理打下良好的基础。
1 房地产测绘软件的应用情况
当前,已经有不少的房地产测绘软件应用到了实际工作中,但是由于房地产信息系统的不断发展,这些软件已经不能够满足信息系统管理的需求。主要表现为原本以制图为基础的房地产信息系统所需要提供的房地产测绘信息已经不仅仅是纸质的图形,必须要包含信息化、数字化的图形信息以及属性信息,而当前的房地产测绘软件都已经不能够满足这个需求。所以,想要对这种现状进行改变,就必须要对基于GIS的房地产测绘系统进行开发。在传统的房地产测绘软件中无法进行属性信息与图形信息的一体化储存技术,虽然图形数据和属性数据都是电子格式的,但是图形信息与属性信息都是进行分离存储的,而且数据储存之间没有直接的联系,所以无法选择简便的方法来访问这些数据。传统的房地产测绘数据无法与信息系统进行无缝的集成,数据必须要通过手工进行处理,甚至还需要将数据全部数字化后才能将其转入到信息系统中,这就会增加房地产测绘数据的成本和周期,显然说明了传统的房地产测绘软件无法满足房地产信息系统日常更新与维护的需要。
2 信息系统在建设中存在的问题
国内的大多数城市的系统建设以及应用的实际情况表明,当前房地产信息系统在建设的过程中存在的问题主要就是房地产测绘与信息系统之间没有相关的联系。在当前的大部分系统中,房地产测绘数据在采集、分析以及利用之间缺乏有效的联系,房地产测绘负责的只是制图,属性信息的采集工作还需要通过其他业务来完成,房地产测绘的结果就是形成纸质的报表以及单一的数据文件。这不但浪费了人力和财力,还导致数据出现不准确、不一致的情况。房地产测绘很难入库,部分信息系统在进行建设的过程中,已经对测绘成果的利用情况越来越重视,但是仍然不能进行有效的利用。这必须要转变传统的房地产测绘观念,就是要将以制图为主的房地产测绘转变为以信息采集为主的房地产测绘。这个问题的产生与当前房地产测绘使用的手法以及工具有直接的联系,房地产测绘系统不具有向房地产信心管理系统提供有效的信息的能力。
3 将GIS引入到房地产管理中的意义
将GIS引入到房地产管理中是房地产管理发展的一个新的方向,它代表着房地产管理逐渐走向成熟,管理模式也更加的规范。房地产信息中包括了坐标信息、产权信息、自然信息、金融信息以及管理信息等等。坐标信息能够确定房屋的地点有非常重要的作用,传统的房地产管理中,房屋的坐标普遍都以城市的街道名来定位,而城市的街道名具有模糊、不精准、易变等特点,无法从根本上避免重复发证等情况出现。引入GIS之后,将办证的房产与房地产地形图进行紧密的关联,运用房地产地形图的坐标来对房地产坐落进行精准的定义,确保以图管证能够得到实现,确保房地产办证工作的顺利、准确的进行。引入房地产GIS系统,能够将一定范围内的任何房地产信息进行分析、统计,例如,房地产的密度分析、房地产容积率分析、按产别进行的分类统计、房屋拆迁统计等等,也使城市房地产现状更加容易了解。
4 基于GIS房地产系统数据组织与管理
4.1 房地产系统数据库的管理方式
空间数据具有非结构化的特点,在GIS应用的初期,数据库一般都使用文件与数据库混合的方式来对空间数据进行管理,其中最为典型的就是ArcInfo,还有部分系统则运用了纯文件的方式来对空间数据进行管理,例如MapInfo。这种管理方式存在着很多的不足,主要的表现为:文件的管理系统功能较小,不能保证数据的安全性、完整性、一致性,缺少在数据损坏之后的恢复功能,多个用户同时控制的性能要比关系数据库管理系统要差很多。为了解决这些问题,我们要遵守关系数据库组织数据的原则,对数据进行关系范本形式的分解,分解成等量的记录数据,并制定成表进行储存。并且,按照关系模型的分解和连接之间的原则,在对空间对象进行处理的时候,就不需要进行太多的连接操作,减少了耗费的时间,提高了存储的效率。
4.2 数据共享管理
数据共享是各个部门、各个企业以及公共网将同一数据进行共享。能够确保房地产管理信息化得以实现的关键性问题就是数据共享。房地产管理信息化的主要核心就是要建立起数据共享平台,这也是保证数据平台资源的共享以及其他行业平台的资源交互的基础。房地产管理的各个部门可以利用数据共享平台来使用统一的基础地理图形数据,利用数据一体化的相关模型来确保房地产数据和功能的共享,保证房地产数据的分布储存和集中管理。
4.3 房地产空间数据的组织形式
房产图是对房产的产权、产籍进行管理的重要依据,我们可以按照房产管理的需求来进行划分,可以分为:房产分幅平面图、房屋分户平面图、房产分丘平面图。房产分幅平面图是对房屋及用地的位置、产权归属等多种情况进行体现的基本图,也是对分丘图与分户图进行测绘的基础。房产分丘平面图是房产分幅图的局部图形,也是进行房屋产权证附图绘制的基础。房屋分户平面图是户为单位的,对房屋的产权归属进行体现的详图,有明确房屋的产权界限的作用,普遍作为房屋所有权证的附图来进行使用。下图对房地产的空间数据对像存在的映射关系进行描述。
5 结语
GIS是对图形信息进行采集、更新、存储、输出、分析等处理的处理工具,GIS也为人们的日常生活带来了极大的便利。GIS改变了传统的房地产管理信息系统软件重视属性信息的情况,表现了房地产管理逐渐的走向成熟,管理更加的走向规范。所以,采用GIS技术对房地产测绘信息管理系统进行构建也满足了人们日常生活的需求,使地理信息系统真正的做到了服务大众。
参考文献:
[1]万剑华,孟慧,刘善伟,刘国庆.基于GIS的土地与房屋管理信息系统设计与实现[J].山东省测绘学术年会论文集,2006.
[2]刘刚.基于GIS技术的房产测绘信息系统的设计与实现――济南市房地产测绘信息管理系统实施方案[J].山东省“数字国土”学术交流会论文集,2007.
[3]宋广班,冯学智,王周龙.南京市房产侧绘信息系统的设计与实践[J].计算机应用研究,2000(17).