工程测量管理范文10篇

时间:2023-08-02 17:31:14

工程测量管理

工程测量管理范文篇1

关键词:工程施工;工程测量;管理控制

近几年来,我国的建筑工程施工不断进行,建筑市场的竞争日趋激烈。为了提高施工工程的质量,各个施工单位都开始积极探索施工工艺。其中,工程测量技术是工程施工的基础技术,要提高工程管理的整体效率以及整个工程的施工质量,最重要的就是做好测量工作。下面结合笔者对工程测量的了解,将对工程测量对工程施工各个阶段的作用进行分析。

1关于工程测量工作

在整个工程施工过程中都少不了工程测量工作,与测绘相关的工作我们都称之为工程测量。工程测量为工程建设提供了科学缜密的工程数据以及相应的图纸,如果缺少工程测量工作,整个工程施工就无法有条不紊的进行。另外,在工程施工的起始阶段,工程测量就显得十分重要。工程测量在这个阶段需要提供出切合事实的数据资料,不然的话,工程建设的施工就会对周边的建筑物和环境造成影响。在工程正式施工的过程中,工程测量不但可以保证施工的技术,还有助于施工人员对工程图纸的领悟和实施工程的切合度[1]。最后,工程完工后,为了避免一些问题的出现,此时工程测量就需要对易发状况的地方进行复测。综合来看,工程测量不仅包括施工前期的测量,还有中后期的测量。这些测量工作对工程施工的质量有着重大的影响。

2加强工程测量管理,提高工程施工质量

在工程施工过程中,工程测量必须被放在重要的位置,只有加强工程测量管理,才能提高工程的施工质量。工程测量的加强,在一定程度上能够避免工程施工中经常会出现的质量问题,推动工程施工的进度。在另一方面,还能够对工程施工单位的管理具有正面的激励作用[2]。

(1)施工人员的素质直影响工程施工的质量。因此,提高施工人员的素质就从某种意义上说提高了工程施工的质量。特别是工程测量,这种要求精密度的数据测算工作,如果不对工程测量人员的素养有所要求,在工程建设中就会出现问题。这是无法预料到的。所以,在条件具备的情况下,对工程测量人员进行培训,或者职业道德教育是十分有必要的。施工人员的素质得到了提高之后,对于工程施工管理人员来说就减轻了工作负担。同时,在施工过程中,每个施工人员也会更加积极的进行施工建设,从而加快了工程竣工的步伐。

(2)在施工的过程中,现场的安全管理是工程施工管理控制的重要内容。安全管理的对象是工程施工中对一切人、物、环境的状态进行管理和控制。因为施工人员处于活动的状态,因此安全管理也是一种动态管理,作为施工管理人员,不仅要保障施工人员的人身安全,还要保证一些重要的仪器设备的安全[3]。特别是一些重要的测量设备。要保证测量仪器在使用的时候能够准确无误,就需要管理人员定期检查,对部分要坏或者已经被损坏的仪器及时进行修复或维修。这些工作看起来好像不是很重要,但都是为整个工程的质量做准备,只有做好细节,做好工程测量,整个工程实施起来就会得心应手。

(3)认识源于实践,任何一次工程测量在施工过程中都是有意义的。不管测量是否出现偏差,都是为更精确的测量做好基垫。在测量的过程中,需要不断的积累经验,不断的修正过往测量中出现的误差。才能达到精确的程度。因此,这也需要工程测量的管理人员管理好自己以前工程测量中的数据,并且记录下在工程测量中获得的心得体会。这些有助于提高今后工程中的测量的精确度。从而保障建设工程的质量。对于工程测量人员来说,这样做也有助于提高自身对工程测量工作的认识,不会对工作马马虎虎。为了能够做出更精确的测量,工程测量人员也会更加积极的投入工作,追求测量数据的精确度。这样一来,整个工程建设就拥有了高质量的测量图纸。

3工程测量对建设工程施工管理的控制

如上所述,在工程施工中,工程测量如果为工程施工提供了精准可靠的测量数据,那么,工程在建设时就不会出现严重的失误。但是,如果工程测量出现了不准确的现象,一步错,会步步都错。整个工程的施工就会受到影响。因此,如此看来。在工程施工中,切不可小看工程测量这部分的工作。要想整个工程施工的质量达到想要的目标,就必须要做好每一步的工程测量。

(1)在工程施工的准备工作中,应该开始对工程进行整体规划。根据实地考察,对不同的地形,地理位置进行勘探,并且预测在施工过程中会出现的各种情况,最后就需要工作人员结合所有收集的资料进行工程施工图纸的绘制。但是,在绘制工程设计图时,一定要尽可能的避免在工程施工过程中会发生的状况,提前为顺利的展开工程施工做好准备。比如说,要根据施工现场的具体情况来进行测量,必要的时候需要布置临时道路。同时要考虑到施工道路的宽度需要满足车辆的运输要求,通常情况下,道路构造也应具备普通车辆的最大载荷承压的能力。路面选择不仅要满足道路通行,同时还要考虑到施工现场文明施工的需要。在有些情况下,需要提前进行场地整平修复,尽可能的做到全面考虑。比如说关于施工场地整平与施工现场临时管线埋设、施工道路布置、施工现场临时设施搭建等诸如此类的问题就需要进行综合安排。在这些步骤大体做好之后,才能开始工程测量工作[4]。

(2)如果工作人员在工程施工过程中能够对某些环节进行反复测量,这样无疑在很大程度上提高了工程的质量。接下来通过对某些环节的工程测量进行分析。希望能从提高工程测量的质量上来推动工程质量的提高。作为施工人员,应该严格控制好工程的平面和高度。要根据实地考察后才再进行高度的确定。此种情况下,如果出现较大的误差,就很可能出现返工的现象。而一旦返工,整个工程就会遭受巨大的经济利益损失[5]。同时,工程的进度就跟不上了。所以,在工程的施工过程中,要高度重视工程测量的质量。在工程施工中,工程垂直控制放线测量属于比较重要的工作内容。这项工作与工程测量有着密切的联系。工程测量要对每个楼层进行垂直度的测量,另外,还需要对整个建筑物进行整体的测量。施工人员最终就是依据工程人员的工程测量数据来施工建设的。所以,工程测量的精准度就直接影响着工程整体的美观程度。

4结束语

总之,在整个工程施工过程中,应该提高对工程测量的重视程度。每位施工人员都应该以提高建设施工工程的整体质量为目标,做好自己的本职工作。特别是作为工程测量人员以及工程管理人员。要把每个环节都做好,充分的运用当下拥有的技术,降低测量中的误差,这是是施工管理的核心任务,是获得高质量和获得较高社会效益的工程建设的基础。因此,在今后的建设工程管理中,各个工程单位要继续将目光集聚到工程测量上,不可掉以轻心的忽视任何一个测量细节。

作者:吴际勇 单位:长江荆州航道管理处

参考文献:

工程测量管理范文篇2

关键词:新时期;工程测量;档案管理;策略

工程测量项目肩负了整个工程建设中的所有测量任务,包括勘测、设计、施工等阶段的测量,测量中获得的数据和信息可以为工程开展提供重要参考。因此,保证存档资料的齐全性、完整性以及真实性是工程测量项目档案管理工作的关键点。

一、工程测量项目档案形成类型

事实上,工程测量是所有测绘工作的总称,在开展工程建设过程中,几乎每个阶段都涉及测量工作,包括勘测、设计、施工等环节,测量内容包括地形图测绘、施工放样定位等,可以这样说,不论是在哪种工程建设中,都需要测量工作的支撑,测量结果具有较强的科学性、全面性及专业性等特点。测量工作结束之后,需要将测量过程中产生的所有数据资料进行整理归档,从而形成工程测量项目档案文件。工程测量项目档案的类型主要包括以下几种:

(一)设计阶段测量文档资料

工程测量为设计工作提供了可靠依据,为了确保设计方案的科学性及可行性,需要对施工现场及实际环境进行全面勘测,为设计工作顺利开展做好铺垫。在工程选址和勘测之前,应先对测量工程项目进行立项与审批。在设计阶段,为设计人员提供相应的参考依据,包括各种比例尺的地形图、数字地形资料等。测量过程中获得的各种资料,可以为项目设计书和施测的编写提供指导性参考。在此过程中,产生的文件和报告归档之后,便形成了设计阶段的测量档案资料。

(二)建设过程观测资料

在施工建设阶段,需要将工程中设计目标的位置在施工现场进行明确标定,以便为实际施工提供重要参考依据,确保工程施工顺利开展。在此过程中,工程测量工作发挥着不可或缺的作用。与此同时,为了保障工程施工质量符合国家规定标准,在施工全过程中,需要对工程施工情况进行监理检测。在施工建设阶段,工程测量工作主要包括两个部分,即施工测量和监理测量。施工测量主要包括施工控制网的建立和施工放样等内容,而监理测量的主要内容则是对施工测量数据进行检查与审核。在施工建设阶段,所有工程测量工作应严格按照国家相关规范标准进行操作,即由整体到局部,由控制到碎部。施工建设阶段的工程测量观测资料包括控制资料和碎部资料,控制资料包含:控制点的选埋、观测数据、点之记、计算成果及总结性文件;碎部资料包含:采集的数据、草图、观测手簿、转换参数、图件及观测说明性文件。

(三)检查验收阶段测量文件资料

工程竣工后,需要对工程及上交的成果、图表和文档进行检查验收,并进行最终的定位测量工作,从而形成对设计和施工阶段做出客观评价的报告性文本资料。在检查验收阶段需要上交的资料有:外业定位测量获取的数据、手簿、计算成果、检查验收报告等。

二、工程测量项目档案管理中存在的问题

(一)各部门资料管理人员档案意识薄弱

工程测量项目工作可以为后期工程设计工作提供重要参考数据,以此保障设计出来的工程施工方案具有科学性和可行性,从而使得最终的工程质量符合实际质量要求与标准。然而在实际资料管理工作中,大多数资料管理人员未能深刻意识到档案管理对工程开展的重要性,认为资料管理无非就是简单的整理与存储,在移交资料前并未进行资料的确认与审核,使得资料内容的真实性和时效性得不到全面保障,直接影响着后期资料移交和档案室接收资料的工作效率。在工程设计阶段,相关人员需要根据测量后获得的各种地形图进行项目设计书的编写,如果资料不完善,就会对项目设计书编写工作造成影响。此外,工程测量档案资料涉及内容广泛,无形中加大了档案管理难度,资料管理人员需要对这些资料实施定期筛查管理,以便为工程开展提供具有时效意义的相关资料,促使工程高效、顺利地开展。然而,部分资料管理人员并未做到这一点,通常是在工程完工之后才开始对资料进行收集或者筛选和分类,大大降低了日后形成的档案资料的利用率,不利于工程质量的提升[1]。

(二)档案管理不合理

近年来,我国工程事业的发展如日中天,导致了市场竞争的加剧,工程建设企业想要在激烈的市场竞争环境中获得可持续发展,提高工程建设质量是关键。档案资料对工程质量的把控有着不容忽视的影响。在实际工程施工中,为了保障施工质量,以工程测量观测资料为施工依据,对工程进行监理检测,以此确保施工质量符合实际标准与要求。目前,大多数建设企业已经认识到档案管理的重要性,然而在实际管理中更倾向于对档案资料的收集,缺乏对档案质量的评估与认定,以至于许多工程测量档案并不具备应用价值,完全没有保存的必要,不仅浪费了大量的人力、财力,而且不能为工程开展提供建设性指导。此外,缺乏高度重视是工程测量档案管理中普遍存在的问题,主要体现在两个方面:一方面是部分档案资料出现损坏或丢失;另一方面是信息筛查不到位,使得部分档案资料缺乏真实性和准确性。

(三)未建成系统化的档案管理系统

大多数档案管理人员之所以忽视了档案管理的重要性,是因为部分企业管理者认为档案管理不能对企业经济效益产生直接影响,以至于前期资料收集成了工程测量档案管理中的短板,使得档案管理体系始终未能完善。殊不知,不论是在工程设计阶段、建设阶段,还是在工程验收阶段,工程测量档案管理均发挥着重要作用,可以为各个施工阶段的推进提供有效资料支持,确保工程井然有序地开展。然而在实际的工程测量档案管理中,由于档案管理人员专业水平参差不齐,不能对相关档案资料进行规范化管理,使得档案管理工作效率与质量不高,无法为工程质量的提升提供指导性建议,给企业后期经济效益带来了巨大的负面影响[2]。

三、工程测量项目档案管理控制要点

保证工程测量项目档案的齐全性、完整性及真实性,是档案管理控制质量工作中的关键点,只有保证档案文件资料来源及内容的真实性,才能将档案资料的凭证与依据作用充分发挥出来,这样的档案资料才具备保存和使用的价值。工程测量项目档案管理控制要点主要包括以下几点:

(一)控制工程测量项目档案

资料的齐全性与完整性的质量基于工程测量工作繁重复杂,大大增加了档案资料的积累和收集难度。想要进一步保障档案资料的管理质量,应对文件资料借阅情况进行详细登记,消除文件资料在流转过程中的失散隐患。督促施测单位根据协议约定移交文件资料,以便消除文件资料移交过程中的缺项隐患。

(二)控制档案文件的真实性,维护档案来源原始性的质量

加强对施工现场各种记录原始性的监督检查,确保记录描述与实际相一致,杜绝事后杜撰或凭记忆补救现象的发生。由于同一份文件存在不同载体的情况,为了保证记录内容的真实性,应对相关内容的一致性进行检查与核对。

(三)档案管理人员要认真履行自身职责

对各专业工作程序和文件处理程序进行密切关注,加强对档案文件的管理。除特殊约定外,各分包项目文件材料的收集与整理工作,应由分包方负责,根据协议规定,向承包方按时上交相关材料。项目监理单位应承担其监理文件的收集、整理及移交的责任。

四、提高工程测量档案管理水平的有效策略

(一)控制工程测量项目存档文件的完整性和齐全性

工程测量项目肩负了整个工程建设中的所有测量任务,包括勘测、设计、施工等阶段的测量。因此,保证存档资料的齐全性、完整性以及真实性是工程测量项目档案管理工作的关键点。由于工程测量项目需要跟进工程各个环节中的测量工作,具有测量周期长、多方参与以及人员不固定的特点,大大增加了收集和整理档案资料的难度。档案管理人员作为专门负责管理档案资料的执行者,其专业水平的高低直接影响着档案管理工作的效果和质量。因此,建设企业应加强对档案管理人员的培训与教育,定期组织相关人员进行相应专业知识的培训,以此提高其专业水平和专业技能,进而提高存档资料的专业性和实效性。经过相关专业知识的培训与教育,端正档案管理人员的工作态度,使其在面对专业性比较强的文档时,能够及时发现归档材料中存在的问题,并采取相关解决措施,以此保障档案资料的有效性。做好档案借阅登记,以免档案在借阅过程中出现遗失的情况。此外,明确资料编制格式,以此加强档案资料的规范性,避免发生漏项的情况,进一步提升档案资料的管理质量[3]。

(二)建立电子档案

新时期发展形势下,现代信息技术的广泛应用给传统档案管理带来了新的发展契机,可以打破常规,规避传统管理模式中存在的风险,使得档案管理效率实现大幅度提升。加强档案管理工作信息化建设,借助计算机技术进行工程测量项目档案资料数据库的搭建,形成电子档案管理平台。利用信息化技术对存档资料以及相关数据进行编制,同时注重编入系统资料的更新与完善,这样一来,既可以简化档案管理流程,提高档案管理工作效率,有效规避传统档案管理中资料丢失或损坏的问题,又可以为资料借阅、查询及存储等工作提供便捷服务。此外,还可以在局域网环境下创建一个档案管理系统和工程测量项目之间的相互处理平台,这样一来,既可以缩短相关人员查询资料的时间,又可以在极短的时间内打印所需的工程清单,大大提高了信息处理速度,减轻了档案管理人员的工作量,从而让他们可以抽出更多的时间放在资料收集和评估工作上,以便为工程开展提供更多有参考价值的资料信息[4]。

(三)控制测量项目存档文件的真实性

在当前工程测量项目档案管理中,负责档案管理的人员具有很强的流动性,所以难以保证工程档案的齐全性和规范性,给档案管理工作的开展带来了严重的阻碍。为了解决这一问题,企业在对外招聘时,应提高人员招聘门槛,引进一些专业能力较强的人员从事档案管理工作,以此提高档案资料的专业性和真实性。加强岗前培训,完善档案管理考核制度,应聘人员需要通过一系列考核才能顺利步入岗位,为档案管理工作质量的提升奠定良好基础。在实际档案管理工作中,对于接收到的发文,应及时向发文单位索要正式的打印文件;对施工现场产生的各种数据信息,应时刻监督信息的真实性和准确性,确保收集的信息数据与实际情况相符;信息数据的记录和收集应在施工现场明确,避免事后编写或仅凭自身记忆编写,以此保证工程测量项目存档资料的真实性和有效性。通常来说,不论是哪种性质的工程建设,最容易忽视的环节便是档案管理工作,这是因为档案管理不能对企业的经济效益带来直接的影响,以至于大多数企业缺乏对档案管理的重视,殊不知,档案管理工作对工程质量的控制有着很大的影响。因此,建设企业要清醒地认识到档案管理工作的重要性,采取行之有效的管理方式,提高档案管理工作的质量和效率。

参考文献:

[1]陈柳伊.探讨如何做好工程总承包项目档案管理工作[J].卷宗,2019(30):76-76.

[2]张勇.如何做好重点工程建设项目档案管理工作[J].智库时代,2019(25):237-238.

[3]黎丽春.论如何做好企业技改项目档案管理工作[J].现代企业文化,2019(35):118-118.

工程测量管理范文篇3

关键词:工程测量工业测量精密工程测量测量机器人工程网优化设计

一、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(地面、地下、水下、空中)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。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(含近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。

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、3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。

由Hennecke,Mueller,Werner3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。

由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。

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。

德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。

1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。

1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。

从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,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。

二、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。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1s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仪器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3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。

专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。

用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。

在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETERISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。

高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。

与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。

具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。

综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。

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。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。

巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效,稳健估计法具有抵抗多个粗差影响的优点。建立改正数向量与观测值真误差向量之间的函数关系,可对多个粗差同时进行定位和定值,这种方法已在通用平差软件包中得到算法实现和应用。

方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型,过去一直仅停留在理论的研究上。实际中,要求对多种观测量进行综合处理,因此,方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前,通用平差软件包中已增加了该功能,但还需要在测量规范中明确提出来。

需要指出的是:许多测量作业单位喜欢采用附合导线进行逐级加密,主要依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定。无疑附合导线具有许多优点,但由于多余观测少,发现和抵抗粗差的能力较弱,不宜滥用。建立一个区域的控制,首级网点采用GPS测量,下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看,全面布设的导线网具有更好的图形强度,精密较均匀,可靠性也较高。

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。

在实践中,总结出了下述优化设计策略:先固定观测值的精度,对选取的网点,观测所有可能的边和方向,计算网的质量的指标,若质量偏低,则必须提高观测值的精度。在某一组先验精度下,若网的质量指标偏高了,这时可按观测值的内部可靠性指标ri,删减观测值。ri太大,说明该观测值显得多余,应删去;若ri很小,则该观测值的精度不宜增加。这种根据ri大小来删除观测值的方法称为从“密”到“疏”,从“肥”到“瘦”的优化策略。

从模拟法优化设计的整个过程来看,它是一种试算法,需要有一个好的软件。该软件除具有通用平差软件的功能外,在成果输出的多样性、直观性,在可视化以及人机交互界面设计方面都有更高要求。同时也要求设计者具有坚实的专业知识和丰富的经验。

用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案,可进一步用模拟观测值作网的平差计算,同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。这种方法称为数学扭曲法或蒙特卡洛法。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网,作上述优化设计和精细计算是十分必要的。国内在这方面的应用报道较少。多是为了安全起见,有较大的质量富余,建网费用偏高。网优化设计费用很少,所带来的效益较大,凡是较重要的工程控制网,都应作优化设计。

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。多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。

若仅对变形观测数据,可采用灰色系统理论或时间序列分析理论建模,前者可针对小数据量的时间序列,对原始数列采用累加生成法变为生成数列,因此有减弱随机性、增加规律性的作用。如果对一个变形观测量(如位移)的时间序列,通过建立一阶或二阶灰微分方程提取变形的趋势项,然后再采用时序分析中的自回归滑动平均模型ARMA,这种组合建模的方法,可分性好且具有以下显著优点:将非平稳相关时序转化为独立的平衡时序;具有同时进行平滑、滤波和推估的作用;模型参数聚集了系统输出的特征和状态;这种组合模型是基于输出的等价系统的理想动态模型。

把变形体视为一个动态系统,将一组观测值作为系统的输出,可以用卡尔曼滤波模型来描述系统的状态。动态系统由状态方程和观测方程描述,以监测点的位置、速率和加速率参数为状态向量,可构造一个典型的运动模型。状态方程中要加进系统的动态噪声。卡尔曼滤波的优点是勿需保留用过的观测值序列,按照一套递推算法,把参数估计和预报有机地结合起来。除观测值的随机模型外,动态噪声向量的协方差阵估计和初始周期状态向量及其协方差阵的确定值得注意。采用自适应卡尔曼滤波可较好地解决动态噪声协方差的实时估计问题。卡尔曼滤波特别适合滑坡监测数据的动态处理;也可用于静态点场、似静态点场在周期的观测中显著性变化点的检验识别。

对于具有周期性变化的变形观测时间序列,通过Fourier变换,可将时域内的信息转变到频域内分析,例如大坝的水平位移、桥梁的垂直位移都具有明显的周期性。在某一观测时刻的观测值数字信号可表示为许多个不同频率的谐波分量之和,通过计算各谐波频率的振幅,最大振幅以及所对应的主频率等,可揭示变形的周期变化规律。若将变形体视为动态系统,变形视为输出,各种影响因子视为输入,并假设系统是线性的,输入输出信号是平稳的,则通过频谱分析中的相干函数、频响函数和响应谱函数估计,可以分析输入输出信号之间的相干性,输入对系统的贡献(即影响变形的主要因素及其频谱特性)。

(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。此外,前述的时间序列分析,灰色理论建模、卡尔曼滤波以及时间序列频域法分析中的主频率和振幅计算等也可看作变形的几何分析。

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。统计分析法以实测资料为基础,观测资料愈丰富、质量愈高,其结果愈可靠,且具有“后验”性质,它与变形的几何分析具有密切的关系,是测量工作者最熟悉和乐于采用的方法。确定函数法是根据变形体的物理力学参数,建立力(荷载)和变形之间的函数关系如位移场的微分方程,在边界条件已知时,采用有限元法解微分方程,可得到变形体有限元结点上的变形。采用有限元法,可以计算混凝土大坝、矿山地表以及滑坡在外力(表面力和体力)作用下的位移值。这种方法不需要监测数据(监测数据仅作检验用),具有“先验”性质。只要有限元划分得当,变形体的物理力学参数(如杨氏弹性模量,泊松比,内摩擦角、内聚力以及容重等)选取得较好,该法无疑是一种多快好省的方法,目前有许多有限元计算软件如COSMOS/M供用。但变形体的物理力学参数的确定和所建立的微分方程都带有一定的假设,有时用有限元法计算的值与实测值有较大的差异,这就导致了将两种方法相结合的综合分析法,以及根据实测值按一定理论反求变形体物理力学参数的反演分析法,通过反演解算,重新用有限元法作修正计算。相对于有限元法,条分法用于边坡稳定性分析、计算和评价更为简单,其中萨尔码(SARMA)法应用最普遍,根据力学模型、几何条件和静力平衡方程,对平衡条件作迭代计算,可定量的得到边坡稳定性评价指标——稳定安全系统。一般要求对条分法和有限元法同时使用。上述方法对大多数测量工作者来说较为陌生,用确定函数法进行地变形的物理解释和预测属于学科交叉领域,需要与地质和工程结构方面的人员合作。

(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。

按系统论方法,对变形体系统一般采用输入—输出模型和动力学方程两种建模方法进行研究,前者系针对黑箱或灰箱系统建模,前述的时序分析、卡尔曼滤波、灰色系统建模、神经网络模型乃至多元回归分析法都可以视为输入—输出建模法。采用动力学方程建模与变形物理解释中的确定函数法相似,系根据系统运动的物理规律建立确定的微分方程来描述系统的运动演化。但对动力学方程不是通过有限元法求解,而是在对系统受力和变形认识的基础上,用低阶的简化的在数学上可解和可分析的模型来模拟变形过程,模型解算的结果基本符合客观事实。例如用弹簧滑块模型模拟地震过程的混沌状态和高边坡的粘滑过程,用单滑块模型模拟大坝的变形过程,用尖点突变模型解释大坝失稳的机理。对动力学方程的解的研究是系统论分析方法的核心,为此引入了许多与动力系统有关的基本概念,这些概念与变形分析和预报密切相关,它们是:状态空间或相空间(称解空间)、相轨线、吸引子、相体积、李亚普诺夫指数和柯尔莫哥洛夫熵等。例如相轨线代表相点运动的迹线,每一个相点代表状态向量(变形、速率或影响因子)在某一时刻的解;吸引子代表系统的一种稳定的运动状态,它可以是一个稳定的相点位,环或环面,也可以是相空间的一个有限区域,对于局部不稳定的非线性系统,将出现分数维的奇怪吸引子,表示系统将出现混沌状态。李亚普诺夫指数描述系统对于初始条件的敏感特征,根据其符号可以判断吸引子的类型以及轨线是发散的还是吸引(收敛)的。柯尔莫哥洛夫熵则是系统不确定性的量度,由它可导出系统变形平均可预报的时间尺度。对变形观测的时间序列(如位移量)进行相空间重构,并按一定的算法计算吸引子的关联维数,柯尔莫哥洛夫熵和李亚普诺夫指数等,可在整体上定性地认识变形的规律。另外,也可根据监测资料,反演变形体系统的非线性动力学方程。

系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。

系统论方法涉及到许多非线性科学学科的知识,如系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、分形、混沌理论、耗散结构等。上述理论远不是工程测量工作者所能掌握的,将系统论方法与变形分析与预报相结合的研究只是初步的,希望有更多的青年学者加入到这一研究领域来。

四、大型特种精密工程测量

大型特种精密工程建设和对测绘的要求是工程测量学发展的动力。这里仅简单介绍国内外有关情况。

1.国内览胜

三峡水利枢纽工程变形监测和库区地壳形变、滑坡、岩崩以及水库诱发地震监测,其规模之大,监测项目之多,都堪称世界之最。不仅采用目前国内外最成熟最先进的仪器、技术,在实践中也在不断发展新的技术和方法,如对滑坡体变形与失稳研究的计算机智能仿真系统;拟进行研究的三峡库区滑坡泥石流预报的3S工程等,都涉及到精密工程测量。隔河岩大坝外部变形观测的GPS实时持续自动监测系统,监测点的位置精度达到了亚毫米。该工程用地面方法建立的变形监测网,其最弱点精度优于±1.5mm。

北京正负电子对撞机的精密控制网,精度达±0.3mm。设备定位精度优于±0.2mm,200m直线段漂移管直线精度达±0.1mm。大亚湾核电站控制网精度达±2mm,秦山核电站的环型安装测量控制网精度达±0.1mm。

上海杨浦大桥控制网的最弱点精度达±0.2mm,桥墩点位标定精度达±0.1mm;武汉长江二桥全桥的贯通精度(跨距和墩中心偏差)达毫米级。高454m的东方明珠电视塔对于长114m、重300t的钢桅杆天线,安装的垂准误差仅±9mm。

长18.4km的秦岭隧道,洞外GPS网的平均点位精度优于±3mm,一等精密水准线路长120多公里。目前辅助隧道已贯通,仅一个贯通面的情况下,横向贯通误差为12mm,高程方向的贯通误差只有3mm。

2.国外简述

国外的大型特种精密工程更不胜枚举。以大型粒子加速器为例,德国汉堡的粒子加速器研究中心,堪称特种精密工程测量的历史博物馆。1959年建的同步加速器,直径仅100m,1978年的正负电子储存环,直径743m,1990年的电子质子储存环,直径2000m。为了减少能量损失,改用直线加速器代替环形加速器,正在建的直线加速器长达30km,100~300m的磁件相邻精度要求优于±0.1mm,磁件的精密定位精度仅几个微米,并能以纳米级的精度确定直线度。整个测量过程都是无接触自动化的。用精密激光测距仪TC2002K距离测量,其测距精度与ME5000相当,对平均边长为50m的3800条边,改正数小于0.1mm的占95%。美国的超导超级对撞机,其直径达27km,为保证椭圆轨道上的投影变形最小且位于一平面上,利用了一种双重正形投影。所作的各种精密测量,均考虑了重力和潮汐的影响。主网和加密网采用GPS测量,精度优于1×10-6D。

露天煤矿的大型挖煤机开挖量的动态测量计算系统(德国)。大型挖煤机长140m,高65m,自重8000t,其挖斗轮的直径17.8m,每天挖煤量可达10多万吨。为了实时动态地得到挖煤机的采煤量,在其上安置了3台GPS接收机,与参考站无线电实时数据传输和差分动态定位,挖煤机上两点间距离的精度可达±1.5cm。根据3台接收机的坐标,按一定几何模型可计算出挖煤机挖斗轮的位置及采煤层截曲面,可计算出采煤量,经对比试验,其精度达7%~4%。这是GPS,GIS技术相结合在大型特种工程中应用的一个典型例子。

核电站冷却塔的施工测量系统。南非某一核电站的冷却塔高165m,直径163m。在整个施工过程中,要求每一高程面上塔壁中心线与设计的限差小于±50mm,在塔高方向上每10m的相邻精度优于10mm。由于在建造过程中发现地基地质构造不良,出现不均匀沉陷,使塔身产生变形。为此,要根据精密测量资料拟合出实际的塔壁中心线作为修改设计的依据。采用测量机器人用极坐标法作3维测量,对每一施工层,沿塔外壁设置了1600多个目标点,在夜间可完成全部测量工作。对大量的测量资料通过恰当的数据处理模型使精度提高了一至数倍,所达到的相邻精度远远超过了设计要求。精密测量不仅是施工的质量保证,也为整治工程病害提供了可靠的资料,同时也能对整治效果作出精确评价。

瑞士阿尔卑斯山的特长双线铁路隧道哥特哈德长达57km,为该工程特地重新作了国家大地测量(LV95),采用GPS技术施测的控制网,平面精度达±7mm,高程精度约±2cm。以厘米级的精度确定出了整个地区的大地水准面。为加快进度和避开不良地质段,中间设了3个竖井,共4个贯通面,横向贯通误差允许值为69~92mm(较只设一个贯通面可缩短工期11年)。整个隧道的工程投资预计约15亿瑞士法朗,计划于2004年全线贯通。

高耸建筑物方面,有人设想,在21世纪将建造2000m乃至4000m的摩天大厦,这不仅是建筑师的梦想,也是对测量工程师的挑战。

五、科技研究开发实践

将科研成果转化为生产力是科研的最终目的,作为一门应用性学科,这种转化尤为重要。它主要表现在软硬件的开发研制上。

基于掌上电脑的地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统(简称科傻系统)是我们近年来所作的一项科技研究开发实践。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等(称科傻一);一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集(称科傻三)。另外,在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”(称科傻二)。上述3个软件包既可独立使用,又有密切的联系(特别是科傻一与科傻二之间)。科傻一可用于任意2、3维工程控制网,国家及城市等级网,一、二、三级导线网以及图根加密网的在线或离线数据采集到网平差,实现了内外业数据处理的一体化。同时也可作一、二、三、四等和等外水准测量从数据采集到网平差的数据处理。科傻二除具有任意网形、任意规模的地面平面、高程控制网的平差功能外,还包含近似坐标计算,稀疏矩阵压缩存贮,网点优化排序,闭合差自动计算,概算,粗差定值计算和改正,方差分量估计,贯通误差影响值估算,工程控制网模拟法优化设计,控制网数据管理,网图显绘,成果报表输出,以及与掌上电脑、全站仪的数据通讯等功能。

科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。

基于科傻系统的主要功能,在索佳Powerset2000电脑型全站仪上,已成功地开发了全中文版软件包,这种全站仪通过软件开发,功能得到大大增强,故称为全能型全站仪。结合专业测量特点,我们在科傻系统的基础上还研制开发了“铁路施工测量数据自动化处理系统”。该软件包也通过了铁道部的鉴定,将在整个铁路系统的测量单位推广应用。对于城市工程测量、地籍测量、水利工程测量等各种测量,只要对科傻系统稍加修改,都可以满足测量工程数据采集和处理的一体化自动化要求。同时,可将科傻系统移植应用到不同型号的电脑型全站仪上和商品化掌上电脑上,进一步扩大用户。如果移植到测量机器人上,并进一步开发各种智能化应用程序,可应用到滑坡监测、施工测量中以及工业测量。若再开发与GPS网平差和实时动态定位软件的集成软件包,并研制开发相应的软件,可望大大改变目前工程测量领域的面貌。

通过科技研究开发实践,我们深刻体会到科技是第一生产力的科学论断,感受到了为社会作贡献的人生价值的乐趣。科技开发和成果转化必须有具备以下特点:是真正的转化而不是抄袭,必须有自己的研究成果;有一定特色;既要有通用性也要专业化;易于扩展和维护,要不断完善并推陈出新;要有市场观念、竞争意识和为用户服务的态度。

六、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、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。

综上所述,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:

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工程测量管理范文篇4

在工程测量中,内业资料计算占有很重要的比重,内业资料计算的准确无误与速度直接决定了测量工作是否能够快速、顺利地完成。而内业资料的计算方法及其所需达到的精度,则又直接取决于外业所用仪器及具体的放样目标和内业计算所用到的办公软件和计算方法。计算机辅助设计(ComputerAidDesign简写CAD,常称AutoCAD)是20世纪80年代初发展起来的一门新兴技术型应用软件。如今在各个领域均得到了普遍的应用。它大大提高了工程技术人员的工作效率。AutoCAD配合AutoLisp语言,还可以编制一些常用的计算程序,得到计算结果。AutoCAD的特性提供了测量内业资料计算的另外一种全新直观明了的图形计算方法。

结合我们现正使用的徕卡全站仪的情况,其可以很方便地进行三维坐标的测量,通过AutoCAD的内业计算,①、在放样的过程中,可以用编程计算器结合全站仪,非常方便地、快速地进行作业;②、运用AutoCAD进行计算结果的验证;③、随着全站仪的推广和普及,极坐标的放样越来越成为众多放样方法中备受测量人员青睐的一种,而坐标计算又是极坐标放样中的重点和难点,由于一般的红线放样,工程放样中的元素多为点、直线(段)、圆(弧)等,故可以充分利用AutoCAD的设定坐标系、绘图和取点的功能,以及结合我们外业所用计算器的功能,从而大大减轻我们外业的工作强度及内业的工作量。以下以冶勒电站厂区枢纽工程的一些实例来说明三者在工程测量中的应用。

二、测区概况

冶勒电站厂址位于石棉县李子坪乡南桠村,距坝址11KM,距石棉县城40KM。厂区枢纽工程主要包括通风洞、交通洞、出线洞、尾水洞及尾水明渠、主厂房、副厂房、安装间及压力管道、母线道、变电站等分部工程,地下洞长近1600米,涉及到两台(单机为12万kw)机组的安装定位。测量区域高程在海拔1990~2200米之间,高差起伏大,夜晚及洞内外作业温差较大,给测量作业带来了一定的困难。

三、AutoCAD的典型内业资料计算及管理

在测区内加密控制点,经常使用测角交会或测距交会或两者相结合的方法,如果我们运用数学公式来计算,则非常繁琐,而且不易检查错误,例如在后方交会中的危险圆上。相反,如果我们利用AutoCAD来绘图计算,就简单多了。现针对测角和测距两种方法分别作如下说明:

1、前方测角交会:

如图一所示,A、B为坐标已知的控制点,P为待求点,在A、B两点已观测了角度a和b。

我们就可以利用AutoCAD系统软件,根据A、B两点坐标在桌面绘制出A、B两个点,连接AB点得到AB线段,然后分别以A点和B点为基点旋转AB线段a,b角(从图上可直观地分辩方向)。使用ID命令选择交点P,就可以得出P点坐标了。如果图形有检校条件,仍然可以进行坐标差的计算。如果在近似平差的情况下能满足需要,则可以在图形上进行平均计算并作出标记。

2、前方距离交会:

如图二所示,A、B为坐标已知的控制点,P为待求点,在A、B两点已分别利用全站仪测了距离Sa和Sb。

我们就同样可以利用AutoCAD系统软件,根据A、B两点坐标绘制出A、B两个点,连接AB点得到AB线段,然后分别以A点和B点为圆心,以Sa和Sb为半径作圆,则得到P点和P’点(对照现场的方位情况,从图上可直观地分辩出其中一点P为所求,而另一点P’则是虚点,是我们不需要的)。使用ID命令选择交点P,就可以得出P点坐标了。在实际工作过程中,我们通常会将前方测角交会与前方距离交会进行组合应用,当然那就不一定要将所有条件都完成测量了。另外对于以上几项对坐标的应用,应该注意的就是AutoCAD中的坐标顺序与我们测量中的大地坐标系是有区别的,也就是要注意X坐标和Y坐标的对应关系。

3、对作业资料的管理:

AutoCAD在工程中除对测量内业资料计算有其优势一面,在外业资料的管理方面,同样有着非常广泛的应用。AutoCAD作为有名的工程系列应用软件平台,已经为广大工程技术人员所熟悉并掌握。在测量外业资料中,主要是控制点网略图及其计算资料的管理,另一方面是各种开挖横断面、纵断面图的绘制,以及横断面面积的计算,以及其它一些需要的图纸的绘制。由于AutoCAD已经有很强的数学计算功能和很高的数学精度,其有效位数已完全能够满足我们在工程测量中的需要了。在冶勒电站工作期间,我们就将所有图纸、所有工程量表格及文档进行分类,其重点是对图纸文件利用AutoCAD进行总图的绘制,在以后的工作中,就可以在总图上进行查找了。

4、应用实例:

现结合我们工作实际,作一些实际应用上的说明:我们承担了冶勒水电站厂区枢纽工程的施工测量工作,进场之际我们就建立了一级导线闭合环,观测资料经平差后,将坐标点的大地坐标输入AutoCAD平台,得到图三所示,以后随着工程的进行,我们陆续加密了一些支导线点,同样将坐标成果录入,这样从真正意义上,实现了坐标资料的数字化管理,这也方便了以后的坐标管理,同时也方便了以后在一些特殊情况下的图形应用。具体地讲就是,依据设计提供的结构关系,在图中设立足够的施工坐标系(以我们在外业放样中设站所需为准)并保存之。在以后的工程应用中,我们只需打开对应坐标系,利用ID命令点取我们需要的点,其对应坐标也就出来了。

下面举例给予说明:在尾水洞、尾闸室交叉段工程中,存在一个三直段夹两弧段的情形,如图四所示:

当时设计代表提供了如图示的图形尺寸关系,以及C点大地坐标和其以外段的大地方位角,尾闸室以内段的一些结构关系。如果单凭以往的经验和仪器条件,需要建立圆的方程,求解二元二次方程,才能求出圆弧对应圆心的大地坐标,之后才可进行下面的计算并结合仪器考虑放样方法。但是,我们将这个问题放到AutoCAD软件平台上来看,就变得非常简单了。具体操作如下:

先在AutoCAD软件平台上,依据C点大地坐标将C点录入,并依据过C点的直段洞轴线方位角及其长度绘出过C点的洞轴线,依据设代提供的尺寸关系,得到P1、P2点,然后利用AutoCAD绘制圆弧,使其分别过P1、C点和P2、C点,使之满足R=28.00米,并符合图形方向。再利用AutoCAD的标注功能,分别进行两段圆弧的圆心的标注O1、O2点,利用AutoCAD的ID命令就可以得到O1、O2点的大地坐标了。将之分别与P1、P2用直线段连接。考虑洞室的方向,再分别过P1、P2点作P1O1、P2O2的垂线P1X1、P2X2,利用AutoCAD方便的坐标系设置功能,分别建立以P1点、P2点为坐标系原点,P1X1、P2X2为X轴的测量施工坐标系然后再将其坐标系移到(0,-N)处并分别命名保存。到此,则我们的两个辅助施工坐标系建立完成,这两个坐标系保证了X轴与过P1(或P2)的圆弧相切(这一点将非常有利于我们下一步的全站仪与编程计算器的应用)。将我们测得的控制点的大地坐标输入图形中,直接就可以得到该控制点的相应的施工坐标和施工坐标方位角了。

四、全站仪和编程计算器在外业中的应用

我们目前使用的全站仪为瑞士产徕卡605L型全站仪,其本身已具备利用坐标进行工作的能力。对我们实际工作中的一些三维坐标的放样,就可以利用AutoCAD建立数字化模型,先用编程计算器在计算机AutoCAD平台上进行模拟检验,经检验程序正确后,再将之用于外业放样。对于露天点线,我们就可以尽量直接利用全站仪的坐标放样功能,将所需放样点的施工坐标输入全站仪,正确操作就可以得到正确的所需点位了。现在讨论的重点是针对地下工程中一些特殊情况下的点位放样。例如:地下厂房的开挖红线放样和有关结构点的放样,地下洞室的开挖红线放样,又特别是地下转弯段的开挖红线及其相关的一些结构点的放样。对地下厂房而言,其顶拱跨度大,主厂房达24.36m,其顶拱半径也有17m。在施工过程中,业主、监理、设代及施工四方均提出明确要求,要严格控制超挖,禁止欠挖,这就从放样方法上对我们测量人员提出了更高的要求。经过我们的反复比较,最后决定利用全站仪结合编程计算器,在现场进行三维的施工坐标的测量,再进行相关的计算,从而放出所需的红线点,事实证明,我们的方法是得当的、合理的,取得的效果也是较为理想的。下面分分两个方面来说明。

1、无平面转弯情况下的计算:

如图五所示,其具体的编程思路如下:

首先,我们建立以B1B2机组中心线为E方向,垂直B1B2方向向下游的方向为N方向,以B1点坐标原点建立施工坐标系。

现假定我们要放顶拱的开挖红线,实测点P坐标为(E,N,H),则利用几何关系,可以计算其对应N坐标下的设计H坐标或对应H坐标下的设计N坐标,这就与我们实测坐标产生了H坐标差ΔH或N坐标差ΔN。则

ΔH1=2036.368-17.00+√(17.002-(N+1.55)2)-H

ΔL2=17.00-√((N+1.55)2+(H-2019.368)2)

ΔH3=2035.368-(15.36-√(15.362+(N+1.55)2))-H

ΔL4=15.36-√((N+1.55)2+(H-2020.008)2)

ΔN=T×(N+1.55-T×√(17.002-(17.0-(2036.68-H))2))

上述诸式中,ΔH1、ΔL2分别为开挖红线的高程差值和径向方向上的差值,ΔH3、ΔL4分别为顶拱混凝土结构表面的高程差值和径向方向上的差值。

在ΔN式中:T=1,代表N≥-1.55,即厂房的下游侧;T=-1,代表N<-1.55,即厂房的上游侧(如图示,厂房中心线与机组中心线的平行距为1.55m。

ΔH为正,测点应上移ΔH距离即为红线,反之ΔH为负,测点应下移ΔH距离即为红线;

ΔN为正,测点应向靠近厂房中心线的方向移ΔN距离即为红线,反之ΔN为负,测点应向远离厂房中心线的方向移ΔN距离即为红线。同样,在厂房顶拱的混凝土衬砌的过程中,我们需要对顶拱的立模线进行放样和模板检查,其混凝土结构下边沿线半径为R=15.36米,有跨度大和难度大的重要特点。在模板的放样过程中,其情况与开挖红线放样又有一些不同点,我们没有将其作出相对厂房轴线的上下游之分,根据施工现场的实际情况看来,其只有铅垂方向的调整。在做模板检查时,相对来说,我们的作业环境将更加不利(有时可能无法通视),针对实际情况,我们一般采用将反光三棱镜高度保持某一定值或者者使用微棱镜,将其沿顶拱模板圆弧径向方向上放置,然后在计算时针对模板只有径向上的上下移动调整。在模板的放样及检查中,我们同样要利用编程计算器进行现场的计算,其计算原理类似于开挖红线放样的计算,只不过进行模板检查的计算时,其计算程序中的高程基准应以其混凝土结构面圆弧对应的圆心高程为基点,再结合其半径求其差值作调整。在AutoCAD软件平台上,可以非常方便地进行放样点坐标和模板点坐标的有效验证。即通过在AutoCAD应用平台上建立地下厂房的三维模型,在这个三维坐标系中,我们直接任意输入一个在厂房平面范围内的三维点坐标,从应用平台上可以直观地看到该点是否为红线或与红线或是否为模板点线的关系,同时我们用编程计算器对该输入三维点坐标进行计算,得出一个结论,就可以作为互相验证的依据了。

针对冶勒电站的情况及其在地下洞室设计上的要求,一般都有一定的坡度以利排水等,传统的洞室开挖放样是在洞外或已开挖段布设基本导线,然后运用经纬仪和水准仪、钢尺的配合,在掌子面上寻出开挖断面圆心、中心线、腰线等。这种传统的作业方法在实际操作过程中很不易操作,而且误差较大,也易出错。一般情况下,掌子面不会是一个标准的铅垂面,而通常隧洞都具有一定的坡度,有时甚至坡度很大,这时应该先考虑将非铅垂面的设计开挖(结构)线进行相关的转换,具体操作可在AutoCAD软件平台上进行,也可直接在编程计算器上进行。如通风联系洞,坡度达0.3039。其设计开挖顶拱为圆弧,而在铅垂面则为椭圆弧了,则我们可以利用AutoCAD软件平台建立其纵横断面的空间模型,求出该椭圆弧的长、短半轴,从而得到其对应的椭圆方程,再利用编程计算器编写相应的程序,之后在AutoCAD软件平台进行验证,结果符合良好。这样就可以充分避免一些特殊情况下易造成的欠挖(如,掌子面不平整等)。

2、有平面转弯情况下的计算:

而对稍复杂一点的情况,如通风洞转弯段、尾水洞三叉口段,在开挖过程中,掌子面根本没法保证是同桩号,及砼衬砌过程中为保证各仓号端面均为同桩号,则必须利用编程计算器在现场施工坐标系间坐标转换的计算。对于地下洞室的转弯段,则主要应考虑其施工坐标的平面转换,假如要采用一些传统的放曲线的方法,众所周知,由于地下通视不好,则很可能是没办法放样的,而利用全站仪结合编程计算器,进行一些优化后的施工坐标的测量,则变得容易多了。从冶勒水电站厂区枢纽工程的施工情况来看,运用上述组合方法,能够较好地控制超挖和保证开挖效果。

参见图四,以尾水洞转弯段为例:通过前述的坐标设站,待测得坐标点,应用编程计算器将之转化成洞轴线(曲线)上的坐标,再以之进行相关对应断面的高程和平面坐标的计算。其具体的编程思路如下(以P1C段为例):

利用解析几何的关系,求出O1P点的平面距离SO1P,则E’=28.00-SO1P。计算出O1P1,O1P的夹角,则可以得到N’,再以E’、N’代入洞挖空间模型计算程序中,计算出高程位移ΔH和平面位移ΔE就可以了。其程序关键式如下:

Q=tan-1((L-37.35)÷(28-D))

N=37.35+Q×π÷180×28

E=28-√((28-D)2+(L-37.35)2)

I=2002.86+(343.947-N)×.003-(3.2-√(3.22-E2))-H

J=1999.66+(343.947-N)×.003+√(2.82-E2)-H

上述诸式中,直接的数据为设计提供的图形尺寸,L、D为我们对纵、横坐标的观测值,N、E为我们根据曲线关系计算而得的纵、横坐标值,I、J为我们以所测点高程对应根据设计断面图形计算的顶拱开挖和顶拱结构混凝土表面高程的差值,即ΔH。而ΔE就应以所计算的E与设计值进行比较而得,这里就不再赘述了。

工程测量管理范文篇5

关键词:CASIO-fx4500PA可编程计算器工程测量

随着全站仪在建设工程中的普及,坐标计算逐渐成为一名工程测量人员所必备的基本技能。CASIO-fx4500PA可以通过编写简单的程序还简化计算工程、减轻测量员内业工作量而逐渐被工程人员所使用。工程测量人员在使用此类型计算器时只要输入关键数据即可计算出所需数值。此类计算器计算时是通过程序计算,不需要测量人员进行逐步计算,所以就消除了输入的误差。而且计算器在计算时小数位数是自身进行取舍的,所以它的精度也可以保证并比人工逐步计算的高。下面我将就应用CASIO-fx4500PA编写几个测量工程中的几个常用的程序,并就循环语句进行重点说明。

一、应用CASIO-fx45000PA编写常用的几个程序

CASIO-fx45000PA通过编写简单的程序来将计算过程简化。其算法就是将现成公式堆积,我们可以应用条件语句要将整个曲线统一成一个程序。

1)CASIO-fx4500PA计算器条件语句

格式:a<条件判断符>b=>语句1:≠>语句2:△语句3

说明:当条件成立时,进行语句1计算;不成立进行语句2的计算,最后运行语句3(不用可以省略)。条件判断可以是大于、等于、小于、不等于以及大于等于和小于等于;语句1、语句2可以为计算式也可为GOTO语句。

示例1:已知两点坐标求方位角(取值范围在0°—360°之间)

源程序:

L1A”X1”:B”Y1”:C”X2”:D”Y2”

L2E=C-A:F=D-B:I=tan-1(F/E)

L3E>0=>I=I:≠>I=I+180

L4I>0=>I=I:≠>I=I+360

用户在使用时,可以根据提示输入数据便可得出方位角(本程序已调试成功)。

2)无条件转换语句

无条件转换语句即是当程序运行至GOTOn语句时,程序无条件执行LBIn后的语句。一个GOTO相对应一个LBI语句。无条件语句一般与条件语句相配合使用,实现条件转移。

示例2:在以ZH点为原点的独立坐标系中,等缓和曲线的单曲线中线放样计算(曲线中不存在短链)。

算法思路:通过曲线上点到ZH点的距离确定它在哪个区段(第一缓和曲线、圆曲线、第二缓和曲线),然后再利用现有公式进行计算。

已知:曲线半径R切线长T曲线长L、缓和曲线长l0、曲线偏角I(左偏还是右偏),以及曲线起点(ZH)里程和曲线上任意一点的里程。

源程序如下:

L1R“R”:T“T”:L“L”M“L0”:I“PJ”:Z“ZH”:K“RYD“:A

L2S=K-Z

L3S<M=>GOTO0:≠>S<(L-M)=>GOTO1:≠>GOTO2:

L4LBI0

L5N=M:GOTO3:

L6LBI1

L7N=S-M:P=M^2/(24R):Q=M/2-M^3/(240R):

J=(2*S-M)*90/(R*π)

L8X=R*SINJ+P:Y=-(R*(1-COSJ)+Q)

L9LBI2

L10N=L-S:GOTO3:

L11LBI3

L12C=RM:U=N-N^5/(40C^2)+N^9/(3456C^4):

V=N^3/(6C)-N^7/(336C^3)+N^4/(42240N^5)

L13N=S=>X=U:Y=-V:≠>X=T*(1+COSI)+U*COSI-V*SINI:Y=-TSINI+XSINI+YCOSI

L14A=1=>X=X▲Y=Y▲≠>X=X▲Y=-Y

说明:用户在使用时即可按提示输入数据即可得到数据。左偏曲线A输入1,右偏曲线输入非1。如要求用统一坐标计算可以加入下面一句程序:

L15U”X”=C“X1“+X*COSB-Y*SINB▲

V”Y”=D”Y1“+X*SINB+Y*COSB

(C,D为ZH点在统一坐标系中的坐标,B为ZH-JD的方位角)

3:循环语句的使用

CASIO源程序中很出现循环语句,这是因为CASIO中没有提供现成的循环语句但我们可以将条件语句与无条件注意语句相配合形成一句循环语句:

格式:1)L1Z=0:

L2LBI0

L3Z=Z+1

L4:语句1:

L5Z=N≠>GOTO0

1可以视为步长,可以为任意数,N为条件。在水准测量中求可以用他来减少计算量。

示例3。路基水准测量时一般一个20m一个断面,一个断面测三个点,水准仪两个测站间距离为100米,那么一个测站可以读15个点。下面就这个情况编写一个程序:

已知:水准点高程、以及各次读数。

源程序:

L1A”SZDGC”:B”HS”

L2Y=A+B/1000:Z=0

L3LBI0

L4Z=Z+1▲{D}:D”DS”

L5H=Y-D/1000▲

L7Z=15=>GOTO1:≠>GOTO0

L8LBI1

L9{D}:D”DS:Y=H+D/1000:Z=0:GOTO0

用户在使用时可以按照提示输入数据即可得到所要数据(读数输入时单位为毫米)。

CASIO计算器将逐渐被应用到施工生产中,它将会减少现场人员计算工作量,提高人员工作效率。随着CASIO计算器的不断升级,fx4800以上已经提供图形功能,用户可以通过编写程序将现场放样形象化,更大方便工程人员使用,更大减小工程人员计算工程量。

二、电子表格在测量工程的应用

测量人员也可以电子表格(EXEL)提供计算功能计算测量内业资料。有效的利用电子表格的拖拉功能可以减少大量工程量,并且电子表格可以将各个程序分段编写,各个关键点很明显的表现出来,更有效的更直观将你的意图表现出来。

1、运用电子表格技巧

电子表格为用户提供各种类型函数,在施工中熟练使用各种类型的函数可以将各种计算过程简化,减少单元格数目。比如在测量中我们一般采用度、分、秒计算而电子表格计算按照弧度计算,所以在使用电子表格计算时我们可以运用PI()这个函数将π代替而不需要输入3.14……。电子表格中单元格数字类型提供的自定义选项,它更丰富了数值内涵,使它能在工程中更有效运用。如防样里程为K26+899.321就可以将单元格数字类型定义为K26+00#.000,其参加运算时只有899.321参加运算。

2、示例计算单曲线的法向角

下面是关于电子表格中的一些说明:

1、F、G、H、I列为中间计算数据,打印时可以隐藏。

2、开始计算前,将B列数据类型定义为“K194+000.000”(红色的表示当里程为整数时省略)。

3、电子表格计算数据要比CASIO形象,其计算过程可以用公式可以更直接的表现出来。

4、其计算公式也是将现有公式一个一个的堆积,在引用数据时可分为相对引用和绝对引用两种。如D6单元格的公式为“=F6-F6^5/(40*$D$3^2*F$3*2)”,公式中$D$3、F$3就是绝对引用而F6则为相对引用。绝对引用数据不会因为单元格拖拉而发生变化。D7单元格公式为“=F7-F7^5/(40*D$3^2*F$3*2)”。

工程测量管理范文篇6

工程测量学是一门综合性很高的学科,而且它的历史非常的悠久。工程测量要在工程规划设计阶段、施工建设阶段和运营管理阶段进行各种测量的工作,它对工程在各个阶段的信息进行采集和处理,并且要研究对工程或者是测量有关的信息。工程测量学主要包括对工程测量中的地形进行测绘,对工程进行规划设计,对施工进行放样,对施工的方法进行监测并且要对施工中可能出现的问题进行预测。工程测量在水利工程的建设和建筑工程的建设中得到了广泛的使用。传统的工程测量技术的服务领域主要有建筑工程、水利工程、交通工程等,在进行工程测量的时候,主要是进行测图和放样,但是现代的工程测量技术包括了对测量的结果进行分析并且对测量的结果进行了预测,在使用范围上实现了更广。

2建筑工程测量常犯错误及产生的原因

2.1在进行施工的时候,施工的监控管理不到位。在进行施工时,很多企业通常的做法都是对施工的质量进行严格的监督,但是对施工的工程测量工作都是置之不理的。对工程的测量工作的不重视,是导致这种现象出现的根本原因。在进行工程测量的时候,没有进行监督,这样很容易因为测量人员自身的原因导致测量结果出现问题。在进行工程测量的时候,要对测量仪器的精准度进行检查,同时在进行测量的时候,对测量要严格按照规范来进行,测量的精度会直接影响施工的质量。

2.2测量人员素质及能力参差不齐。部分建筑施工单位没有专职的工程测量人员,在施工过程中基本上都是由其他技术员(施工员)兼职,或者聘用一些没有独立工作经验的人比如测量工、学校刚毕业出来的人,来担任测量负责人。然而这些缺乏专门训练的业余人员,对常规测量仪器的性能、操作及测量方法都一知半解,根本无法胜任工程测量的工作,也就无法确保工程测量的质量。

2.3测量人员流动性大,仪器管理混乱。工程测量人员是施工生产一线额生产工人,野外作业时间长、条件艰苦,从测量建筑工程师到测量员,有时候做了一段时间可能就调离或者转行,有时候还会出现断档,导致整个项目的测量工作没有到位。测量仪器的使用、标定、保养不能按规定规范进行,甚至有些施工企业把测量仪器设备划归物资部门管理,导致仪器的损坏、丢失情况非常严重,而且只有在出现明显错误的测量数据时才会采取措施,所以一套仪器再次使用时已经支离破碎。

2.4测量仪器的操作不当,且日常保修不到位。一般来说,测量所用的仪器都属于精密仪器,在使用过程中,由于测量人员的水平有限,没有严格按照正确的使用方法操作,导致测量仪器的灵敏度降低。

3应对措施

3.1转变观念认识到测量工作的重要性

解决工程测量问题的关键在于观念,企业要转变观念,认识到测量工作的重要性,测量单位的领导层要给员工强调测量的重要性,加深测量人员的职业观念,对于测量的专业技术人员,要在其进行专业学习时,使其养成严谨的测量作风与吃苦耐劳的职业精神。各单位的测量人员要切实转变观念,树立正确的测量观,明白测量工作的神圣性。要不断提高测量技术,改变当前测量工作的尴尬局面,将工程测量事业具体落实到建筑的施工、管理、监督工作中去,只有测量单位与企业的观念转变了,才能加大对测量设备、人员培训的投入,才能提高我国工程测量的整体水平,才能更好的保证建筑项目的安全。

3.2加强各项管理制度的制定和实施

在各个工程测量管理环节上必须执行有关管理制度,来规范测量作业行为,保证测量成果的质量。管理制度涉及的方面一般有:(1)施工企业或者项目经理部工程测量管理办法;(2)仪器的配置、调拨、使用、保养、标定;测量仪器的开箱、入箱及安置;测量仪器奖惩管理办法;(3)桩橛和资料的复核;(4)建筑物关键阶段的控制复核检查;(5)放样测量的检查复核交底;(6)原始测量资料的整理、归档;(7)测量成果审核和批准;(8)工程测量人员培训考核和奖罚办法。

3.3加大测量仪器的投入力度以及规范其使用和保管

随着建筑工程规模的目益扩大,施工技术精度的要求也是越来越高。建筑单位的管理者要有发展的眼光,结合自身发展需要,引进的新仪器,以提高建筑施工测量质量,适应现代建筑工程快速、高效、优质的施工需要。同时,对测量仪器的使用、维修、调配以及保管等环节进行制度化的强制约束,以制度规范行为,让测量仪器的使用尽量合理化,也能减少测量仪器因反复使用带来的维修和保护,减少了工程测量的成本。

3.4测量前做好仪器校准工作

在工程测量施测前,务必做到所用仪器和水准尺等器具经过严格正确的检校,对于仪器的操作上需注意:仪器要保持平稳。如果有强光照射,为了保证气泡稳定,则要用伞遮住阳光。安装时,让三脚架稳定,测量过程中,证架头水平连接。仪器目镜和物镜对光要仔细,避免视觉差。经纬仪对中要准确。如果测设举行控制网周边不闭合,保证对中误差不要超过2~3mm,后视边应选在长边。水准尺要立直,要经常检查和洗净刻尺底部泥土,经常检查塔尺上节卡簧位置读书是否连续完整。人工读数前,务必掌握水准尺的刻度规律,以防读数出现差错。

3.5提高测量人才的素质

测量单位即使更新了测量观念、加大了对设备仪器的投入,但如果测量人才的素质得不到提高,那测量结果也是不精确的。建筑企业要不断加强施工队伍建设,树立“以人为本”的科学发展观念,充分发挥各种人才的作用,工程测量人员可以通过互联网、参加培训、听讲座等形式,不断提高自身的专业素质,要掌握测量设备的技术指标与常规性能、操作程序、保养与维修知识;其次要掌握测量方法与技术,还要关注最新测量设备的发展与新技术的应用状态,并在实践活动中开展创新性活动。

4结束语

工程测量管理范文篇7

关键词:精度控制;建筑工程;测量技术

在工程建筑中,最主要的建筑目标就是保证工程的质量,若是工程建筑出现质量问题,不仅会对企业的信誉造成伤害,还会增加工程成本,进而减少企业的经济效益,与此同时,存在质量问题的工程建筑还会危害人们的生命安全,进而造成严重的后果。面对这样的情况,在工程建筑中,落实好工程测量工作是非常有必要的。精度控制是工程测量中的重要组成部分,保证精度控制的有效性,更好地在工程测量技术中应用精度控制工作是必须的。

1在工程测量技术中应用精度控制的必要性

1.1在规划阶段做好精度控制的必要性。在工程建筑中,需要先做好规划工作,规划是工程施工开展的基础,若是规划环节出现了问题,则会影响后期的具体施工,因此保证规划阶段的有效性是非常有必要的。在规划阶段,工作人员需要对施工周边的地质条件、地形地貌等进行测量,测量的数据就是开展施工规划的前提。所以一旦测量出现了数据失真的问题,那么后期的一系列工作都会受到影响,因而在规划阶段对精度控制进行应用,保证测量的精度是极为有必要的[1]。1.2在施工阶段做好精度控制的必要性。在具体的施工阶段,测量工作同样需要开展。此阶段的测量工作,其主要开展目的是为施工而服务。不同的建筑类型允许的测量误差不同,而误差对施工的影响有多大,这些问题在解决过程中,都离不开精度控制的应用。只有保证测量精度,才能将测量误差控制在合理的范围内,后期的施工才能正常的开展。1.3在经营阶段做好精度控制的必要性在建筑工程经营过程中,保证测量的精度,才能及时找出工程建设中隐藏的安全隐患,在此基础上有关部门及时的解决问题,才能为将安全隐患清除,进而保证人民的生命财产安全。

2精度控制在建筑工程测量技术中的应用对策

2.1制定完善的工程测量策略。在工程测量过程中,具体策略的应用是非常关键的影响因素,对测量的结果有着一定的影响。鉴于测量策略的重要性,对当前的测量策略进行完善是非常有必要的。在工程测量之前,测量人员应该先对实际的施工场地进行测量,对施工周边环境有初步的了解,在此基础上,测量人员应进行布局,对施工导线控制网进行规划,并对测量误差进行确定。与此同时,测量人员还应该对施工进度以及施工工序进行了解,并将质量管理、工程进度管理作为主要的参照目标,对测量目标进行拟定[2]。在确定了测量目标之后,围绕这一目标制定具体的测量方案,明确测量可能导致的误差参数与测量的精度。在实际开展测量工作期间,测量人员也应做好缜密的安排,考虑施工质量以及进度,进一步优化测量方案。在测量观测点实际确定之后,测量人员应到现场进行勘察,在获取了较为全面的数据之后开展校正审核。2.2对测量管理制度进行完善。在工程测量过程中,测量管理制度是非常可靠的依据,但若是测量制度不完善,那么测量管理工作的开展就会受到束缚。因此,在应用精度控制过程中,就应对测量管理制度进行完善。在制度完善中,应对测量的精度要求、具体的精度误差等有关内容详细的列出来,之后需要对精度测量控制的责任进行划分,将责任落实到每一位测量人员头上,这样有助于提高测量人员的危机性,从而促使测量人员更好地完成测量工作,在测量过程中保证测量的精度。2.3对精度控制技术进行完善。在精度控制技术中,目前最常用的技术由GPS技术、GIS技术。这两项技术都属于高科技技术,通过对这两项先进技术的应用,可以有效地实现精度控制,进而保证工程测量的准确性。GPS测绘技术中包含了很多先进的科学技术,所以此测绘技术和传统测绘技术相比更具有优势。GPS全球定位系统可以借助空间群,与多个测量卫星建立连接,连接的卫星越多,能够获取的信息就越多,进行计算工作的时候误差就越小,测量的准确性就越高。GPS测量技术可以满足很多精度工程测量要求,而且其平均的误差在毫米之内。GIS技术就是指利用电子地图的形式来空间数据的技术,其是在地理信息系统基础上建立起来的,集成了信息科学、计算机科学和遥感测绘技术等,设计领域较多。在工程测量中,应用GIS技术,能够做到“实景”的测量,这样的测量精度更高。通过上述分析可以看出,在当前的工程测量中,GIS与GPS两项技术的应用效果较好,对这两项技术进行持续的研究,有助于技术实现再次突破,进而更好地保证工程测量精度。2.4对工程测量人员进行培训。在精度控制中,工作人员是不能缺少的主体,若是没有工作人员,则工程测量工作无法开展,面对这样的情况,对工程测量人员进行培训是非常有必要的。测量是一门学问,并不是每一个人都可以从事测量岗位工作的,此岗位工作对工作人员的专业要求较高。因此,为了保证测量的精度,就应选择有经验的员工来从事这一工作,而同时也需要对员工进行岗前培训,在培训中将测量流程、测量精度要求等内容告诉工作人员,并让工作人员进行具体的测量实践,以此来提高工作人员的测量水平,提高其专业素质,进而为工程测量精度控制工作的落实奠定良好的基础。

3结束语

通过上述分析可以看出,在社会不断发展的背景下,建筑工程的发展越来越快,工程测量作为工程建设中的重要环节,越来越受到人们的关注,与此同时,人们对工程测量要求也有了明显的提升,在这样的情况下,提高工程测量的精度是非常有必要的。想要提高工程测量的精度,相关人员就应该坚持不懈的研究精度控制技术,通过不断提高精度控制水平,确保建筑工程测量中的精度控制能够发挥良好的作用,进而保证工程的质量。

参考文献

[1]刘勇华.建筑工程测量中精度控制的技术措施分析[J].建材发展导向(下),2014(3):331.

工程测量管理范文篇8

关键词:工程测量;精度;影响因素

1工程建设中工程测量的定义及测量精度控制的意义

1.1工程建设中工程测量的定义。为了更多地了解工程建设的意义,有必要调查工程建设度量在建设过程中的重要性。项目设计阶段是根据工程建设面积和国家标准对工程建设的相关数据进行有效的分析。另外,工程度量可以说是整个工程建设设计过程中最基本的环节,它也被称为重要的技术工程管理工具,可提供大量的实践和技术管理资源以及丰富的建筑数据和图形等,可用于整个工程建设中。因此,整个工程建设的测量值是恒定的,能够为技术设计和施工提供一定的基础,因此,有必要充分利用工程测量技术来确保工程建设的整体质量[1]。1.2工程测量精度控制的意义。由于我国社会经济的飞速发展增加了各种工程项目的建设范围,使工程项目的设计和施工变得更加复杂,所以需要提高工程测量的精度以及工程建设的整体质量水平。如果不能很好地确定测量的准确性,对设计和项目管理的影响是不可避免的。因此,评估技术测量的准确性对于整个工程建设是非常重要的。

2工程测量过程中精度的影响因素

2.1测量人员的因素。工程测量工作贯穿整个工程建设的建设过程。如果工程测量人员没有得到标准的测量结果或无法识别所有工程测量的任务,那么就会直接导致所有工程测量任务的精度大大降低,并直接影响整个项目的开发水平。因此,需要不断对工程测量工作进行研究,以提高所有技术研究工作的科学性和准确性,同时提高相关人员的技术水平,提高员工的责任感[2]。2.2工程建设施工单位资金投入不足。目前,由于建设资金投入不足,我国许多生产单位的工程建设相关技术测量任务数量庞大、要求高,但是工作人员在工作过程中使用的设备比较陈旧,使得测量值的准确度很低。如果相关管理人员不了解相关的工程测量的任务,那么将会减少对测量仪器的投资,这直接影响技术设计人员的人工成本和整个工程测量的精度。所以,需要科学地管理相关的工程建设测量工作,开发具有完善的管理和职位搜索系统的测量工作系统,以确保每个调查员工在工程测量工作中都一丝不苟,从而有效确保整个工程研究的高效发展。2.3工程测量技术因素。工程测量人员、测量技术行为等都是影响测量数据准确性和科学性的重要因素。我国的工程测量技术在不断发展,并广泛用于大型工程研究的分析软件中。相关的工作人员可以在几个关键项目上使用高级数据软件对数据进行分析和处理。同时,还有必要对各种数据问题进行重复的测量和分析。例如,可以使用GIS技术和GPS技术,提高整个工程测量的效率和准确性。在实际测量工作中,由于得到了某些信息技术公司的支持而创建了许多关于测量的新技术,它们在工程测量中起着十分重要的作用,能够有效改善测量工作,提高整个工程建设的质量。

3控制工程测量精度的策略

3.1提升测量工作人员的专业性及稳定性。在工程研究测量中,选定的工作人员必须具有一定的工作经验和专业水平。同时,可以在测量过程中使用“老员工带新员工”的模式,从而确保工程测量调查质量,为测量工作注入新的活力。实际的测量工作还需要设计部门协调相关的工作人员的常规培训,以提高测量工作人员的水平,以便工作人员可以通过收获的有关测量工作的知识来提高测量工作的水平。通过使用适当的测量技术,并根据适当的测量功能,可以更精确地控制工程测量的准确性。为了有效激发工程测量人员的热情,需要通过确保建设单位测量团队的稳定性并建立科学而适当的激励机制来防止人员变动,从而确保测量工作正常进行。3.2加强测量仪器的管理工作。工程建设施工方的计量部门需要根据实际的计量需求,以及新的计量表,制订科学合理的测量计划,维护常规的计量表,并进行有效的工程测量。适当调整测量的时间,以使度量单位始终有效。在使用新的测量设备之前,相关的测量人员必须阅读手册并合理保管好测量仪器,以防止测量过程中出现故障,以确保测量的准确性。根据使用测量设备的防腐蚀、防潮和防污染的要求,有必要促进仪器的后续维护,并及时将其返回到其原始的保存位置,及时对设备进行维修,以防止仪器测量出现故障,保证精确的测量。3.3制订科学合理的测量方案。科学适当的测量技术是确保测量结果精度的重要工具。具体设计的测量步骤:(1)准备。在工程建设之前,有必要获取影响建设的因素,如气候条件、水文条件以及地形等,并根据项目质量和实际建设条件有效完成工程测量。为了有效提高测量的准确性,还需要为测量做好准备。对于测量人员来说,创建度量标准和测量设备是至关重要的。所以,必须适当检查测量设备的质量,以解决测量精度受设备的质量影响的问题。根据实际项目要求,还有必要明确定义原材料并创建测量计划,以验证相关测量数据的准确性。(2)完善测量计划。实际技术尺寸应参照施工图,对工程建设进行合理的质量控制。为了正确地制订工程建设的建设计划和施工,有必要检查测量计划并确保设计开发要求能够满足测量准确性,对最后获取的测量数据进行适当的详细审查。(3)测量分配点。在工程研究中,布局测量点是非常重要的。为了进行准确的测量,布局点必须满足两个基本要求,即安全性和稳定性。

4结束语

由于我国的社会和经济正在不断发展,因此为了有效确保工程建设的质量,有必要集中精力提高工程测量系统的准确性和效率,以在建设施工期间提供更准确的基本信息和工程建设数据。通过本文对影响工程测量准确性和精度的因素的分析,希望能够有效改善工程建设中工程测量的工作。

参考文献:

[1]闵启忠.工程测量过程中精度的影响因素及控制研究[J].工程技术研究,2019,4(16):111-112.

工程测量管理范文篇9

关键词:建筑工程;测量技术;应用

随着社会、经济的快速发展,我国建筑工程的规模逐步扩大。建筑物为人们的生活、工作提供了必要的空间。因此,必须加强对建筑工程的质量的控制。在建筑工程勘察、设计、施工等环节,经常用到测量技术。通过对测量数据的分析,有利于工程的顺利开工,并为后期的维护提供了方便。可见,测量技术在建筑工程中发挥着重要的作用。然而,由于各种因素的影响,导致测量技术在应用的过程中还存在一些问题,影响了工程的质量。鉴于此,本文结合相关的经验,对建筑工程中测量技术的运用进行了分析、探讨。

1概述

在概述部分,主要从测量技术的概念、特点,测量的任务等方面出发,对工程测量技术做一个简要的介绍。

1.1工程测量的概念

建筑工程测量技术指的是,以相关的测量工具为手段,对建筑施工场地进行实际的测量,并认真记录好测量数据。在此基础上,将测试出来的数据应用到建筑设计图纸当中,以此对建筑物的真实尺寸进行几何放样。合理使用工程测量技术,可以保证施工方案的科学性及精准性,从而提高施工的工程质量。从以往的经验来看,提高施工现象测量放样的精度,保证了建筑物的顺利施工,同时提高了建筑物的使用寿命。

1.2工程测量的特点

高层建筑物的结构、施工环境均比较复杂。在这种情况下,就给工程测量技术的应用带来了困难。与此同时,测量数据的准确性直接对工程的质量造成了影响。鉴于此,为了保证建筑工程的顺利开展,必须提高对测量技术的重视性。特别是作为测量人员来说,必须本着高度负责的意识,从工程建设的实际情况出发,选择合理的测量方法以及技术,提高工程测量数据的准确性。在此基础上,设计出合理的施工图纸,保证高层建筑后期投入运营后,不会出现质量、安全方面的问题。

1.3工程测量的任务

工程测量包括三个阶段的任务,分别是勘测设计任务、施工建设任务、运营管理阶段的任务。其中,勘测设计任务包括:第一,绘制比例尺地形图。第二,对工程的水文、地质情况进行测量。如果当地的地质条件比较差,还应该对底层的稳定性进行观测。施工建设阶段的任务包括:第一,结合地形、水文、工程实际概况,建立施工测量控制网。第二,施工放样。按照施工的标准与要求,采用具体的施工方法。然后,在现场将图纸中的几何体标注出来,使其成为实体。该阶段的工作量非常大,在施工建设中起着重要的作用。第三,运营管理阶段的任务包括:在运营管理阶段,主要是采用测量的手段,查看工程是否出现位移、裂缝、倾斜、塌陷的状况。其目的是保证工程的安全开展,该阶段任务起到了良好的监督管理作用。

2测量技术在建筑工程中的运用

在科技力量的推动下,使测量技术得到了飞速的发展。新的测量技术、理论被应用到实际当中,解决了工程测量中出现的难题,提高了测量数据的精度,保证了建筑工程的质量安全。

2.1GPS测量技术的应用

在数字化时代中,GPS技术越来越多的被应用在建筑工程测量中。该定位技术具有准确度高、全天候服务的优势,大大提高了建筑工程的图1GPS工作原理测量效率。GPS系统由地面接收装置与空间卫星群体两个部分组成。其中,卫星群体将工程测量中的数据传出后,地面接收装置可以有效的进行接收。由于数据接收准确率高,从而保证了建筑工程的顺利开展,并且减小了在施工中出现误差的几率。除此之外,GPS测量技术在应用的过程中,对工程结构没有过高要求,而且不需要进行测量点间透视,因此更加方便。

2.2GIS测量技术

GIS测量技术是基于对空间数据分析的基础上,进行对数据的采集、分析、管理,储存等。当前,该技术普遍应用于建筑工程测量领域当中。GIS技术的优势是:空间分析能力强、预测准确性高等。比如,在建筑工程施工放线中,经常运用到该技术。在该阶段测量中,蛀牙是发挥GIS技术的地理分析功能,在加强图形输出功能与数据库信息相结合的基础上,设计出施工图纸。实践证明,将GIS技术运用到建筑工程测量中,不仅减少了测量的时间,提高了数据的精度,而且保证了野外建筑工程测量的质量。

2.3数字成像测量技术

数字成像测量技术依赖于计算机系统,使用二维图形来实现对三维数据、信息的提取。具体步骤如下:在电脑上输入被测试地区的资料。然后,将这些影像资料生成二维码,并提取出三维数据。针对施工环境比较复杂,或者放线工作难度大的地区,可以采用数字成像测量技术。建筑工程进入运营管理阶段后,可以利用数字成像测量技术对建筑物的变形状况进行监测。比如,对建筑物的倾斜度、位移状况,以及挠曲度进行精确测量。同时,配合管理人员密切观察建筑物的动态,以此来预防出现异常的情况。

3工程测量技术在应用中存在的问题

当前,工程测量技术在运用的过程中,还存在以下几个方面的问题。下面进行分别阐述、分析。

3.1资源不足,管理控制不到位

硬件基础是测量技术的保证。随着信息科技的快速发展,新的测量技术应运而生。这些新的测量技术被应用后,在很大程度上提高了工作的效率,从而为企业创造了巨大的社会、经济效益。但是,部分测量单位为了节省成本,没有对设备进行更新换代,并尽量缩减在测量设备方面的投资,从而导致资源的严重不足。除此之外,在实际的工作中,没有明确工程管理部门与监理部门的职责,导致管理上的混乱。在这种情况下,显然无法保证测量的质量。另外,有的监理部门往往思想意识不高,在工作中仅限于走形式,从而降低了在监督方面的力度。

3.2测量人员专业素质低下

由于测量工作的技术性不断提高,因此只有掌握了扎实的专业知识、技术后,才能熟练开展测量工作。然而,当前测量单位人员的专业素质普遍比较低。通常情况下,测量技术包括GPS定位技术、GIS技术,这些技术的专业性非常强,没有经过专业的培训、学习,测量人员很难掌握。当前,很多测量人员都没有真正掌握这两项技术。

3.3没有进行技术方面的培训

从以上理论可以看出,测量人员素质不高的主要原因是没有进行专业的测量知识、技术培训。与此同时,随着新测量技术的层出不穷,就会加大测量人员的思想压力,并最终影响测量工作的效率。鉴于此,必须站在时展的前列,积极举办测量技术培训活动,提高测量人员在工作中的综合实践能力。

4结束语

建筑工程测量与整个工程的质量息息相关。为了保证工程的安全性、稳定性,必须重视工程测量的应用。当前,随着科技的快速发展,使新的工程测量技术、理论层处不穷。在此基础上,解决了在测量中遇到的难题,提高了测量数据的准确性,保证了建筑工程的质量。然而,由于建筑工程本身的复杂性,在工程测量中还存在很多问题。鉴于此,要求提高测量人员的在测量中的专业能力以及综合素质,并加大在测量工作中的投资,以此来避免工程质量安全问题的发生。

作者:麦有国 单位:湛江市鸿达勘测科技有限公司

参考文献:

[1]唐蓉.工程测量技术在建筑工程中的运用分析[J].四川水泥,2015(21).

[2]李国清.关于工程测量技术在建筑工程中的运用[J].江西建材,2014(11).

工程测量管理范文篇10

关键词:数字化;测绘技术;水利工程测量

信息科技的快速发展驱动了行业变革,现已将数字化测绘技术应用到水利工程测量作业中,使水利工程测量进入数字化发展阶段,帮助工程项目获得精准测量数据,在精准数据支持下提高水利工程建设方案质量,减少因人工测量引起的数据误差,且可在一定程度上缩减工程量,提升水利工程测量效率,继而为后续水利工程项目的开展奠定基础。

1数字化测绘技术的应用优势

1.1数据精度高

数字化测绘技术主要依托于计算机算法及互联网完成数据采集与分析,可降低水利工程测量期间的人工干预,继而避免人为误差累计,提高测量结果准确性。数字化测绘技术在水利工程测量中的最大应用优势就在于所得数据的精度,可为工程方案的制定提供依据,确保工程项目高效推进。

1.2自动化控制

数字化测绘技术在计算机技术加持下提高了自动化程度,实现水利工程测量自动化控制,代替传统人工测量方式,使水利工程数据采集与整合分析更为有序,在自动化控制算法应用下完成数据筛选及算法关联,提高数据处理质量,减少数据误差,提升水利工程测量自动化水平。

1.3数据兼容性

数字化测绘技术具有综合性特征,在全面采集水利工程数据与地理水文信息基础上展开系统加工,并在自动化控制支持下进行准确坐标定位,测量地形并绘制水利工程地图,使水利工程地图可承载更多信息属性,并添加符号进行加工处理,确保水利工程测量结果可应用在不同专业领域,提升水利工程测量结果通用性。

1.4提升测量效率

传统人工测量须凭借大量人员到水利工程现场展开测量,并根据人工测量结果绘制工程地图,在此期间将产生较大工作量且造成大量成本,而数字化测绘技术的应用可减少水利工程测量作业对人力资源数量的依赖,同时室外数据采集、室内数据分析同步进行,极大地提高了水利工程测量效率。

2水利工程测量中的数字化测绘技术

2.1数字化原图技术

数字化原图技术为数字化测绘技术中的基础技术,运用矢量扫描仪器输入大比例原图,水利工程测量人员可直接运用计算机展开数据分析转化,对数据及原图信息精准分析。在应用数字化原图技术时,应构建相应的数据系统,确保数据图像可被良好应用,并以高质量原图数据为支撑,获得清晰直观的测量图像,同时图像存储在数据系统内,最大程度保证了图像资源完整,同时水利工程工作人员可运用电子设备查看测量图像,较为便捷。

2.2数字化成图技术

数字化成图技术是确保水利工程图绘制精度的关键技术,该技术具有成本低、设备少、准确性高的特点,可有效提高水利工程图效果,确保水利工程图可真实反映区域内地质水文情况。为进一步保证成图质量,应与GPS系统、RTK技术、GIS技术等形成联动,尽可能减少测量干扰,以此保证水利工程图应用效果。水利工程图绘制期间主要应用AutoCAD等绘图软件,完成数据、图像间的转换过程,并在绘图软件的帮助下完成图纸查找与便捷修改,人工成本较低且成图质量较高。

2.3数字化遥感技术

数字化遥感技术的应用须以大比例尺图像为基础,调查水利工程数据,通过遥感技术采集关键信息,经加工处理后获得水利工程图像,为后续工程建设奠定基础。数字化遥感技术应与其他测绘技术相配合,最大程度确保数据精准性,降低工程施工意外状况的发生概率。数字化遥感技术应用期间,主要运用各类传感器获得工程数据,将数据输入计算机后进行整合实现,以此为基础形成地貌图像,为后续工程施工奠定基础。

2.4RTK测量技术

RTK测量技术多用于测量水利工程中的高程、渠道管线、变形数据,最大程度提高各测量点数据准确性。渠道管线数据在水利工程测量作业中具有长度长、分布广的特点,导致渠道管线相关数据的测量难度较高,传统人工测量难以满足数据精准度要求,而RTK测量技术可实现渠道管线的快速定位,继而获得准确数据。待水利工程竣工时,可运用RTK测量技术检查水利工程是否存在变形情况,观测变形程度,为工程变形调整作业提供依据。RTK测量技术多应用在室外,执行外业测量作业时,应尽可能选择无高压线、无线电的视野开阔区,避免测量仪器遭受信号干扰,若水利工程项目范围内存在旧测量点,应在校准核验后应用原测量点。

2.5GIS技术

GIS技术在各类测绘测量作业中均发挥不可替代的作用,通过提取空间地理信息获得详细数据及图形。GIS技术应用时须构建数据库,便于测量人员检索与查询测量数据,在获得实测数据的基础上绘制水利工程图,明确GIS空间模型,并通过GIS空间模型分析获得地理图形,促进水利工程项目顺利建设。水利工程测量人员可通过操作GIS系统进行数据管理,将数字化测绘技术所得数据输入其中,逐步构建成水利工程数据库,经数据处理后即可得到精准测量结果,具体如图1所示。六分仪、经纬仪、水准仪为传统测量方式所应用的仪器设备,测量期间易受到各类因素制约而无法获得准确数据且会产生较长测量周期,极大地提高工程成本[1]。GIS系统的应用转变了信息获取方式,同时可在GIS系统帮助下动态化监测水利工程建设情况。

2.6无人机测绘技术

在部分水利工程项目中,采用直升机开展巡检测量作业,但成本较高。为弥补直升机测绘缺陷,可引入无人机测绘技术,水利工程测量人员根据实际情况制定与预设无人机飞行航线,无人机在执行测量数据时自动航行,并采集水利工程所需数据[2]。无人机完成数据采集后将直接传输到地面设备系统中,实现实时数据分析,此外,若在数据分析期间发现数据异常或航线偏离,可及时调整无人机飞行航线,以此保证无人机测绘效果。无人机测绘技术可与GIS系统、三维建模软件达成联动,搭建水利工程区域性三维模型,明确范围内不规则堆体距离与形状,以此高质量完成水利工程测量作业。以地质勘察测量为例,可运用无人机广泛收集数据信息,预测滑坡、泥石流等灾害,确保水利工程项目顺利推进。

3水利工程测量中应用GPS测绘技术的实例分析

3.1工程概况

以某水利工程项目为例,其涉及河道工程、排涝泵站、截污管道、蓄水闸坝、调蓄池等内容,河道全长3095米,水深3米左右,据勘察,存在1.2米深的河底淤泥。该水利工程测量内容以地形测量为主且项目范围内地形多为丘陵与平地,植被、建筑体、地物等结构呈不均匀分散。该水利工程项目现有资料不全且部分区域无数字正摄影图像与数字线划地图,对该部分区域,须采用数字化测绘技术进行测量,经数据加工处理后获得高度精准的水利工程项目地形图。

3.2方案设计

为满足案例工程建设所需,分析了现有数字化测绘技术,主要采用数字化原图技术、数字化成图技术、GIS技术、GPS系统完成该水利工程测量工作。在该水利工程中,借助矢量图扫描仪器进行数据采集,将软件处理后将数据转化为工程地形图。应用数字化原图技术时应注意,需重视测绘原图与测量结果间的联系,尽可能避免误差,本次技术应用时,为提高测量精准度,应用特征匹配与最小二乘匹配,引入多级影像金字塔匹配算法,保证该水利工程项目中所获得的图像连接点可均匀分布,据计算,本次匹配精准达0.1个像素。数字化原图可与水利工程区域情况相配合,可通过灵活调整图片匹配度确保图像效果且数字化原图技术无重叠度、加密区信息限制,因此在该带状工程案例中,数字化原图技术发挥出了良好效果。由于工程案例并非测量全部区域,而是仅测量无数字正摄影图像与数字线划地图的部分,因此在水利工程测量期间,将采用内外部一体化的模式展开工作,并运用数字化成图技术提升工作效率,缩减测绘作业成本。数字化成图技术在工程案例应用期间,仅在部分辅助设施的帮助下就完成工程测量工作且效果优异。在实际应用期间,水利工程测量人员完成模块提取基础上获得高精度点云,以此为基础生成数字高程模型数据,用以真实呈现水利工程测区地形地貌,在数字高程模型数据与空三成果支持下面,调整正射影像,并纠正匀光,统一色调,并做分幅处理,最终获得了反映水利工程实际情况的标准影像。GPS系统为导航定位系统,具有三维定位与导航功能,在空间星座系统、用户设备系统帮助下,可实现对水利工程的全天候定位导航。在案例工程测量期间,主要运用GPS系统完成了待测点、线、面的精准定位,并借助GPS系统处理模块,将数据转化为三维坐标。GPS系统在该次水利工程测量作业中切实发挥出了其高精度优势,在距离水利工程测量基线50千米内,所得图像精度为1×10-6。在实际应用期间,根据水利工程测量要求确定GPS选点,并做好埋设标号,将GPS接收装置安装在埋设点处,使无线电发射源与GPS接收装置之间存在至少50m间隔,同时保证GPS接收装置15°范围内无任何障碍物,设定观测模式,即可完成GPS观测[3]。借助地理信息系统完成了空间模型搭建,确保该工程在后续建设施工中仍可应用到精准数据及相应地理图像。案例工程测量作业执行期间,将所收集到的数据均输入至GIS系统内,实现了数据整合,为数据查看应用提供了便利。使用电磁波三角高程法控制高程,使用全站仪(HY02)从两条路线(左侧TC01、GOSF、GPSE;右侧TC02、GOSF、GPSE)同时测量,两条路线于一点(GPSE)集合,形成高程测量回路。如图2所示,布置高程测量路线。为了避免大气折光对高程测量的影响,使用对向观测方法完成测量,选择尽量平缓路线进行测量。完成每日测量后数据自动上传至系统中,便于数据分析。

3.3数据分析

数字化测绘技术应用效果可直接决定水利工程测量成果,继而影响后续项目施工建设。为检测成图效果及精准度,须将区域网平差作为精度标准,根据多余控制点实测坐标点及摄影测量坐标点获得区域网平差数值,如公式(1)~公式(3)所示。上述公式中,μX、μY、μZ为三维空间坐标系坐标点的区域网平差,X控、X摄分别代表多余控制点实测坐标点及摄影测量坐标点的X坐标;Y控、Y摄分别代表Y坐标;Z控、Z摄分别代表Z坐标;nx、ny、nz则代表测控点个数。经测算后,得出该水利工程测量区域网平差绝对定向精度要求与内业加密点精度要求,如表1、表2所示。在案例工程中,运用6台AshtechGPS单帧接收装置进行基线测量,并根据±(5mm+1ppm×D)的精准度要求设置水利工程GPS数据网,其中D测量距离。GPS数据网的设置应确保卫星截至高度角超出15°,并可在水利工程测量作业中成功观测至少4个有效观测数。案例工程进行数据精度控制时,确保数字化测绘时段至少持续60min,平均重复测绘点数超过1.6,取各时段的天线高度数值2次,发现数值观测误差值低于3mm[4]。为了最大程度地保证案例工程测量质量,使数字化测绘技术切实发挥出其原有效果,在进行精度控制时,将数据剔除率保持在10%以内,须检测同步环闭合差与异步环闭合差,以此保证测量所得数据精准。案例工程中,环闭合差结果如下:闭合差低于5mm的环个数为122个,占47.5%;闭合差处于5mm~10mm的环个数为75个,占29.3%;闭合差处于10mm~20mm的环个数为52个,占20.4%;闭合差处于20mm~25mm的环个数为10个,占3.9%。测绘基线残差值结果如下:Vx区间内,低于5mm的残差值占比为90.3%,处于5mm~10mm的残差值占比为9.2%,处于10mm~20mm的残差值占比为0.9%;Vy区间内,低于5mm的残差值占比为79.9%,处于5mm~10mm的残差值占比为18.3%,处于10mm~20mm的残差值占比为2.2%;Vz区间内,低于5mm的残差值占比为86.9%,处于5mm~10mm的残差值占比为12.1%,处于10mm~20mm的残差值占比为1.3%。

4结语

综上所述,数字化测绘技术在水利工程测量作业中具有测量精度高、自动化控制、数据兼容性、提升测量效率的优势,现阶段主要应用数字化原图技术、数字化成图技术、数字化遥感技术、RTK测量技术、GIS技术、无人机测绘技术等数字化测绘技术,在实际应用期间,应根据水利工程实际情况选择适宜的测绘技术,形成技术组合,以此帮助水利工程测量工程顺利开展。

参考文献

[1]潘娟娟,刘颢.数字化测绘技术在水利水电工程施工中的应用[J].中国新技术新产品,2021(07):97-99.

[2]葛存扣.基于水利工程测量工作探究数字化测绘技术的运用探究[J].工程建设与设计,2020(18):253-254.

[3]冯辉.数字测量技术优势及在水利工程测量中的应用[J].河南水利与南水北调,2020,49(05):89-90.