精密测量技术论文范文

导语：如何才能写好一篇精密测量技术论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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英文名称：Nanotechnology and Precision Engineering

主管单位：教育部

主办单位：天津大学

出版周期：双月刊

出版地址：天津市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1672-6030

国内刊号：12-1351/O3

邮发代号：6-177

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：2003

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

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期刊简介

篇2

关键词：GPS单点定位 城市工程测量 BERNESE 5.0 精密星历

中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（b）-0028-02

GPS相对定位技术，通过组成双差观测值消除接收机钟差、卫星钟差等公共误差及削弱对流层延迟、电离层延迟等相关性强的误差影响，来达到提高精度的目的，这种作业方式无需考虑复杂的误差模型，具有解算模型简单、定位精度高等优势。网络RTK的出现更是将差分GPS技术发挥到了极致，通过差分改正信息实现了高精度的实时动态定位，由于其方便、快捷、高效的作业技术方法，得到了快速的发展。我国各大城市、地区相继建立了各自的CORS系统。但是，这种网络RTK技术也存在着不足，如受到通讯网络、覆盖范围等条件的限制，城市工程测量中通常工期较紧、要求效率较高，当测区范围内需要少数控制点而CORS系统无法使用的时候，如果建立静态GPS控制网，则大大影响了作业效率，提高了作业成本。精密单点定位技术是利用载波相位观测值以及IGS等组织提供的精度卫星星历及钟差来进行高精度单点定位的方法，能够实现厘米定位精度，完全满足城市工程测量的需求。目前，在一些发达国家精密单点定位技术已经得到广泛的应用，在我国这项技术在生产实践中的应用相对较少。

为了实现GPS单点定位达到厘米级精度，必须解决如下关键问题：（1）在定位过程中需要同时采用相位和伪距观测值；（2）卫星轨道精度需达到厘米水平；（3）卫星钟差改正精度需达到纳秒量级；（4）需要考虑更精确的误差改正模型。实质上，卫星位置和卫星钟差是影响精密单点定位精度的重要因素。本文主要从IGS提供的各种精密星历和钟差改正相关产品着手，利用国际著名导航定位软件BERNESE 5.0进行计算，分析快速星历和最终星历以及不同采样间隔星历钟差产品对静态单点定位精度的影响，进而讨论GPS单点定位技术在城市工程测量中的应用。

1 BERNESE 5.0软件数据处理

到目前为止，国际上GPS高精度单点定位软件主要有美国喷气推进实验室的GIPSY软件、瑞士伯尔尼大学的BERNESE软件、德国地学研究中心的EPOS软件。

GIPSY软件只供科研使用，不供商用，且不提供源代码，EPOS软件应用范围较为局限，主要在欧洲国家使用，也是以科研为主，而BERNESE软件可以商用，且提供源代码，使用较为广泛。图1中给出了BERNESE 5.0单点定位数据处理的简要流程，主要包括数据格式转换、钟差改正、误差模型改正、预处理和参数估计，除了得到测站坐标之外，还可以选择输出对流层、电离层、接收机钟差等参数的估计结果。

2 IGS精密星历

随着GPS定轨理论和技术的提高，轨道计算数学模型的完善，以及全球跟踪站数目的增多和跟踪站分布的改善，IGS确定GPS卫星轨道的精度有了明显的提高。目前，国际IGS服务局提供的事后精密卫星星历的精度已优于5 cm，精密卫星钟差的精度已达0.1 ns。其提供的精密卫星星历和卫星钟差产品包括：超快速产品（Ultra Rapid）、快速产品（Rapid）和最终产品（Final）3种，它们在精度、时延、更新率和采样率方面是不同的。如表1所示。

由表1知IGS给出的快速星历和最终星历在采样率和精度指标上均相同，那么快速星历和最终星历对静态精密单点定位精度的影响是否相同，在实际应用中是否需要等待最终产品解算精密单点定位，下面将用实例进行比较分析。

3 实例数据分析

本文选用北京CORS系统基准站的观测数据，分别选取超快速星历（实测部分）和最终星历，以及相对应的钟差改正文件，利用BERNESE 5.0软件进行精密单点定位计算，假设该站已知的精确坐标为真值，将两种单点定位结果分别与之求差，求得点位中误差，进而比较分析。

为了分析数据处理结果的统计特性，且避免误差偶然性，本文将全观测数据分为24个时段，分别使用两种精密星历进行单点定位计算。图2中给出了使用两种精密星历单点定位的点位误差，可以看出采用超快星历和最终星历的精度均在±0.06 m之内，大部分时段是在±0.03 m范围之内，14：00～20：00之间的误差相对较大，与广州地区活跃的电离层活动有关，两种结果相比较，使用最终星历的单点定位精度相对较高，但并不明显。

为了更加详细地比较两种精密星历对单点定位结果的影响，对两种精密星历定位结果的坐标分量分别求差，图3给出了X、Y、Z分量较差，可以看出坐标分量较差均在±0.02 m范围之内，这种差异对于城市工程测量来说影响并不算大，因此不必等到最终星历的，可以直接使用超快速星历进行单点定位，从而保证了精密单点定位技术在城市工程测量当中的可用性。

4 结语

目前精密单点定位在静态定位方面理论已经比较成熟，采用高精度GPS计算软件以后处理方式得到的定位结果已完全可以达到厘米级精度。本文分别选取超快速星历和最终星历两种精密星历文件，利用BERNESE 5.0软件进行计算，对全天24个时段的结果进行分析，可以看出，无论采用何种精密星历以及提供的钟差改正参数，解算结果均处于厘米级精度水平，两种测量结果相差甚微，完全可以满足城市工程测量的日常需要。随着美国GPS现代化的逐步完成，以及Galileo系统的正式运行，伪距码和多频观测值的增加，可以大大提高精密单点定位的精确性和可靠性，相信精密单点定位技术在城市测量中将会发挥更大的作用。

参考文献

[1] 施展，孟祥广，郭际明，等.GPS精密单点定位中对流层延迟模型改正法与参数估计法的比较[J].测绘通报，2009（6）.

[2] 曲伟菁，朱文耀，宋淑丽，等.三种对流层延迟改正模型精度评估[J].天文学报，2008（1）.

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[关键词]高速铁路 精密测量 应用探讨

中图分类号：TF789 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0058-01

一、引言

高速铁路以其输送能力大、速度快、安全性好、舒适方便等优点开始在我国进入了高速发展阶段。高速铁路设计时速高达200km/h～350km/h，运行目标是高安全性和高乘坐舒适性，任何一个小小的颠簸，都会给旅客列车带来严重的安全事故。因此，要求轨道结构必须具备高平顺度和高稳定性。而轨道具备高平顺性和高稳定性的条件，除轨道结构的合理外形尺寸、良好的材质和制造工艺外，轨道的高精度铺设是实现轨道初始高平顺性的保证。而这些必须依靠精密测量才能完成。

进入高铁时代的铁路测量，也随着高铁的要求发生了重大变革，由于高铁比普通铁路线路变得更直、曲线长度变得更长、隧道和桥梁的增加、轨道演变为无砟轨道测量、测量控制网的变化、沉降监控量测的高精度和持久性、测量工作时间的变化等等，给铁路建设维护中的精密工程测量带来很多新课题，测量的理论、方法、规范、仪器都需要革新和变化。

二、精密工程测量定义和特点

工程测量分为普通测量和精密测量，根据工程测量学的定义，精密工程测量主要是研究地球空间中具体几何实体的精密测量描绘和抽象几何实体的精密测量实现的理论、方法和技g。精密测量工作代表了现代测量工作的发展趋势，精度代表的范用很广泛.主要有相对精度和绝对精度之分。相对精度又分为两种，一种是一个观测量的精度与该观测量的比值，如果比值越小，那精度就越高，例如：边长的相对精度。精度的含义很广泛，随着技术的发展精度又在不断提高，只有确定精度范围和概念的时候才能在当下为精密测量下一个定义。那我们这就就采用一个普遍的定义，凡是采用一般的、通用的测量仪器和方法无法满足工程队测量或测设精度的要求时的测量.都可以叫做精密工程测量。因此，大型工程、特种工程不能与精密 程并列，但是，一些特种工程还是与精密测量有精密联系的。

三维工业测量、工程变形监测中有很多测量也属于精度测量，就精度而言，从工业的角度来看，在设备的安装 、检测和质量控制测量中，精度可能在计量级，如微米乃至纳米；在工程变形监测中，精度可以放在亚毫米级；在 程控制网建立中，精度可能在毫米级。一般隧道等横向贯穿的精度在厘米级，但其对精度测量的要求仍然很高，属于精密工程测量。精密工程测量的另一个特点是，它的可靠性要求也很高，包括：测量仪器的鉴定检核、测量标志的稳定 、测量方法的严密、测量方案的优选、观测量之间的相互检查控制，以及严格的数据处理和精确的测量监督等。精密工程测量按工程需要的精度可以分为：普通精密工程测量和特种精密工程测量。

三、高精度平面控制测量的精度标准

高速铁路工程测量的控制网，按施测阶段、施测目的及功能可分为勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。平面控制网应在框架控制网CP0基础上分CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ三级布设。按逐级控制原则布设的平面控制网，其设计的主要技术要求应符合相关的规定。常用的CPⅢ平面控制网要求为测量等级为一级，相邻点的相对中误差为1，采用自由测站边角交会的测量方法。

四、高速铁路高程控制测量

高程控制测量以线路水准基点控制网为起算基准，系统采用1985 国家高程基准。当个别地段无1985 国家高程基准的水准点时，可引用其它高程系统或以独立高程起算。但在全线高程测量贯通后，应消除断高，换算成1985 国家高程基准。有困难时亦应换算成全线统一的高程系统。

CPⅢ高程控制网也称轨道控制网，主要为高速铁路轨道施工、运行期维护提供高程基准。应在线下工程竣工且沉降和变形评估通过后施测。CPⅢ高程控制点与CPⅢ平面控制点共点，测量通常安排在CPⅢ平面控制网观测完成后进行。

CPⅢ高程控制网采用“精密水准”方法测量，它是介于二等水准和三等水准测量精度的一个等级，专用于CPⅢ高程测量。施测前应对全线的二等线路水准基点进行复测，构网联测测区内所有复测合格的二等线路水准基点。

在具备充分准备的条件下按下列要求实测测量：

（1）CPⅢ高程控制网的首次测量与平差计算，应该独立地进行两次。所谓“独立地进行两次”是指两次测量和平差计算应该在完全不同的两个时间段内进行。

（2）CPⅢ高程控制网采用“精密水准”方法观测，按照“后-前-前-后”或“前-后-后-前”的顺序测量。宜使用DS1及以上精度的电子水准仪及因瓦尺进行测量。

（3）应附合于二等线路水准基点，与测区内二等线路水准基点的联测时，采用独立往返精密水准测量的方法进行，每两公里联测一个线路水准基点，每一区段应至少与三个水准基点进行联测，形成检核。

（4）CPⅢ点与 CPⅢ点之间的水准路线，应该采用“中视法”或“矩形法”的水准路线形式，以保证每相邻的4个 CPⅢ点之间都构成一个闭合环。

（5）CPIII控制点水准测量应对相邻4个CPⅢ点所构成的水准闭合环进行环闭合差检核，相邻CPⅢ点的水准环闭合差不得大于1mm。

（6）区段之间衔接时，前后区段独立平差重叠点高程差值应≤±3mm。满足该条件后，后一区段CPⅢ网平差，应采用本区段联测的线路水准基点及重叠段前一区段连续1～2 对CPⅢ点高程成果进行约束平差。相邻CPIII点高差中误差不应大于±0.5mm。

（7）CPⅢ高程传递测量

当桥面与地面间高差大于3m，线路水准基点高程直接传递到桥面CPⅢ控制点上困难时，应选择桥面与地面间高差较小的地方采用不量仪器高和棱镜高的中间设站三角高程测量法传递高程，且要求变换仪器高观测2次，每次要求手工观测4个测回。两组高差较差不应大于2mm，满足限差要求后，取两组高差平均值作为传递高差。

五、总结

高速铁路是我国的百年重大工程，是我国发展的必备基础设施，为了保证高速铁路的安全稳定实施和运营，必须有在施工过程中保证铁路按照设计图计划实施。在施工过程中建立的高精度CPⅢ控制网是常用的控制网，在实际操作过程中，必须按照规范进行建立控制网，才能保证施工项目的正常运行。

参考文献

[1] 卢建康.高速铁路精密工程测量技术体系的建立及特点.铁道标准设计，2010（z1）： 70-73.

[2] 左广恒.高速铁路测量控制体系建设与常见问题分析.城市建设理论研究（电子版）， 2012（10）.

[3] 苏志华，周春柏，刘晚霞.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].测绘通报. 2012（03）

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【关键词】激光扫描；露天矿；测量

一、三维激光扫描技术的特点

三维激光扫描技术与传统测量技术相比具有如下一些特点：

（1）非接触测量

三维激光扫描技术采用非接触扫描目标的方式进行测量，无需反射棱镜，对扫描目标物体不需进行任何表面处理，直接采集物体表面的三维数据，所采集的数据完全真实可靠。可以用于解决危险目标、环境（或柔性目标）及人员难以企及的情况，具有传统测量方式难以完成的技术优势。

（2）数据采样率高

目前，采用脉冲激光或时间激光的三维激光扫描仪采样点速率可达到数千点，秒.而采用相位激光方法测量的三维激光扫描仪甚至可以达到数十万点/秒。可见采样速率是传统测量方式难以比拟的。

（3）主动发射扫描光源

三维激光扫描技术采用主动发射扫描光源（激光），通过探测自身发射的激光回波信号来获取目标物体的数据信息，因此在扫描过程中，可以实现不受扫描环境的时间和空间的约束。

（4）高分辨率、高精度

三维激光扫描技术可以快速、高精度获取海量点云数据，可以对扫描目标进行高密度的三维数据采集，从而达到高分辨率的目的。

（5）数字化采集，兼容性好

三维激光扫描技术所采集的数据是直接获取的数字信号，具有全数字特征，易于后期处理及输出。用户界面友好的后处理软件能够与其它常用软件进行数据交换及共享。

（6）可与外置数码相机、GPs系统配合使用

这些功能大大扩展了三维激光扫描技术的使用范围，对信息的获取更加全面、准确。外置数码相机的使用，增强色彩色信息的采集，使扫描获取的目标信息更加全面。GPS定位系统的应用，使得三维激光扫描技术的应用范围更加广泛，与工程的结合更加紧密。近一步提高测量数据的准确性。

（7）结构紧凑、防护能力强适合野外使用

日前常用的扫描设备一般具有体积小、重量轻、防水、防潮，对使用条件要求不高，环境适应能力强，适于野外使用。

二、扫描技术于金属矿中的应用

1、设计扫描方案和获取数据

基于黑色露天炭的反射率只有10～15%，其最大的测距只有450m，所以要分多站架设仪器。经考察，确定在视野比较开阔的6个地方架立仪器对矿区进行激光扫描，每个测站分别采用近距离标准测量和远距离精密测量两种模式，标准模式一周用时4min，精密测量模式一周用时12.5min。把整个矿区测完大约只要2.5h，若是两台全站仪则至少需要两天的时间才能测完，可见3D扫描仪的速度有多快。

2、处理数据和建立三维模型

（1）平滑扫描数据。均匀化点与点之间的距离，使得测量距离的误差变小；平滑分为连续和不连续表面平滑两种，不连续的表面是在较远的距离上有前景的数据和对象，而连续的表面是指其所有的点都处于其上面的平面；因此，树和灯柱等适合用不连续平滑，而墙则更适合是连续平滑。

（2）过滤数据。用孤点过滤，其中过滤点的间隔菜单会有提示，在通常情况下我们都是选取2m，也就是，假如在一个点的方圆2m之内不存在其他的点，则将会被过滤掉；接着，进行最小间隔的过滤，在实际中，考虑到金属矿上所要求的精度，20cm，则意味着两点的距离最小要求在20cm。在软件的过滤选项中，其实还有很多的内容，我们在操作的时候，可以根据实际的情况和自己的需要进行选择。其后，再进行数据的修剪，把那些没用的点全都删除掉，最后进行孤点的过滤，形成彩色的点阵图。

（3）平面三角化点云。在进行三角化的时候，要注意确定三角网的最小角和最大边，控制TTN 的精度和结构。在进行建立表面模型的时候，有球面三角化和平面三角化两种形式，平面三角化就是于X—Y平面中创建三角网，就是用于创建激光扫描点的二维三角网；然而，对于带有复杂结构的单个扫描数据，则采用球面三角化比较适合。上述就是一个站上模型的建立过程，多站激光扫描数据需要经过坐标登记和坐标纠正后，才能建立多测站的整个测区的统一模型。

3、坐标的登记以及坐标的纠正

基于当次激光扫描的是指测站不是在已知点上进行的，所以，被扫描出来的一幅扫描点云图的坐标系是任意的，利用它不能够直接的建立整个露天矿测区的模型，精确的将多幅点云图纳入到统一的坐标系，这样一种方法我们将它称之为坐标的匹配。

坐标的纠正，是把点云纳入至地面测量坐标系统的方法。其的操作过程是，与扫描区域附近或扫描区域之中的控制点设置标靶，进而使得相邻的激光扫描点云图上有3个以上的控制点标靶，通过对控制点进行的强制符合，就可以将相邻的扫描点云图统一至相同的一个特定坐标系之中，这被称之为全局方式的坐标纠正，这样可以有效的防止在进行坐标转换时的坐标转换误差的积累。而球形标靶，则是利用反射率比较高的材料做成的圆球，将其置于控制点之上，其球心可以通过矿山测量的坐标得到，在进行测量时，每个激光扫描站至少要扫描到两个以上的标靶球，在计算出标靶球的扫描坐标之后，按照三维坐标转换对其进行纠正。

4、挖矿体积的测量原理

对矿体的体积量的计算，其原理非常简单。举个比较简单的例子，有一个碗壁很薄的碗，我们想知道它的容量，我们先给碗盛满水，则碗身与水面所围成的体积就是该碗的容量。这是，一个人喝了一部分的水，问这人喝了多少水？其实就会喝水的前后碗体本身和水面围成的体积。而矿的每月挖方量的原理也是如此，就是本月与前个月矿体表面围成的体积。

5、金属矿开采量的计算的应用

为了方便，将修剪、过滤和平滑统为修剪，而且每一次的测量全都进行了6站激光扫描。经过2种处理方法形成总点云，可以先坐标纠正后修剪，也可以先修剪后坐标纠正。每一个模型都可以计算“表面围成的体积”，被计算处理的体积是相对于基准面矿体范围内的体积。

三、结语

综上所述，应用全数字三维激光扫描技术来开展露天矿山测量工作，明显优于传统的矿山测量技术，为我们提供了可靠、快捷、方便、安全的技术解决方案，是目前露天矿山地质测量中最有效、最快捷、最经济、最安全的技术手段，它必将在露天矿山测量中得到广泛的应用。

参考文献：

[1]夏永华，三维激光探测技术在采空区测量中的应用与实践[期刊论文]-金属矿山 ，2009

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【关键词】定位 改正模型 精密单点定位 误差

一、引言

GPS技术的快速发展，使其在测量领域得到广泛的应用，GPS最初的定位方式主要采用相对定位，从码相对定位到RTK，GPS定位的精度在不断提高。相对定位是采用多台接收机联测，根据多台接收机测量的双差，来消除接收机公共误差，这些误差包括钟差何卫星钟差等，也包含消除其他方面的误差。这种方式的解算模型比较简单，并且定位精度也比较高，这主要是由于不需要考虑复杂的误差模型。但相对定位的方式中，至少有一台接收机置于已知站上连续观测，使其作业效率降低，另外，在一些测量地区由于条件限制，同步测量条件很难满足，当基准站与用户站的距离增加时，由于流层延迟、电离层延迟的影响，要达到预期的测量精度，就必须延长观测时间。绝对定位也称单点定位，单点定位方式早期也称为传统的单点定位方式，这种单点定位方式与精密定位不同，传统单点定位是利用码伪距观测值和卫星轨道参数误差以及卫星钟改正数误差，数据采集比较简单，用户只需在任意时刻用一台GPS接收机获得WGS284 坐标系中的三维坐标。精密单点定位（ Precise Point Positioning，PPP）技术是由美国喷气推进实验室的Zumberge 等人在1997年首先提出的。其基本思路是通过消除电离层延时的影响和观测方程中的地球自转参数，再根据给定卫星的轨道和精密钟差（可以由International GNSS Service，IGS组织提供），采用采用精密的观测模型，解算出精确坐标。

二、精密单点定位的主要误差

影响精密单点定位的精确度的提高主要由于其有效地消除或者减弱了误差，它消除误差的方法不同于传统的方式，由于精密单点定位是采用非差观测值，因此不能通过组成分观测值的方式消弱或者消除。所以精密单点定位需要采取另外的消除或者减弱误差的方法。影响精密单点定位的误差可以分为三类：（一）观察误差；（二）卫星误差；（三）传播误差。

三、误差改正模型

（一）观察误差的改正

观察误差主要是接收机钟差及接收机天线相位误差。接收机钟差是接收机的钟面时与GPS标准时间的差值。接收机钟差主要通过影响卫星位置和站星几何距离的计算来影响定位。由于接收机的钟差引起的卫星误差不同，只要估计好接收机的钟差就能消除卫星坐标计算的影响。

天线相位中心是指发射或者接收信号点，接收机天线相位误差是指天线相位中心与天线参考点之间的差值。天线相位中心的影响可以通过模型改正方法来消除。

地球自转改正。坐标参照系是随着地球自转而变化，如WGS-84属于地心地固坐标系，ITRF属于地固坐标系。卫星信号发射时刻和信号接收时刻所对应的地固系是不同的，所以在地固坐标系中计算卫星到接收机的几何距离时，就需要考虑地球自转的影响。地球自转引起的距离改正为：

其中分别表示观测站位置的三维坐标，分别表示卫星位置的三维坐标，是地球自转角速度，C是真空中光速。

该距离改正量对卫星坐标的改正采用IERS 标准中提出的改正方法。

地球固体潮改正。由于地球不是刚性物体，它在其他星球的引力作用下，地球表面在星球万有引力的作用下，使地球自转和公转时的周期与地心不一致，这就形成一种周期性的变形，这种现象称为地球固体潮。可在地球固体潮的作用下，观测站的坐标将会周期性地变化，在垂直方向上的最大位移可以达到80厘米。地球固体潮改正是为了消除这种影响，在相对定位中一般采用差分方式来消除，但在精密单点定位中不能采用差分方式，一般采用IERS 标准模型来改正。

（二）卫星误差的改正

卫星的误差主要包括卫星钟差和卫星轨道误差等。卫星钟差是指卫星钟的频率漂移引起的卫星钟时间与标准GPS时间的差值。卫星的钟差会影响卫星坐标与站星几何距离的计算，一般要保证该值不大于一微秒。其改正方法一般是事先估计其大小，再用观测方程来消除其影响。卫星轨道误差是指卫星星历中给出的或者报据卫星星历计算出的卫星位与真实的卫星位置之间的差值。目前对该误差的改正也采用内插法。卫星质量中心的坐标是精密星历给出的卫星坐标，但是卫星天线相位中心是指卫星发射信号的位置，这样就形成了误差，即卫星质心和卫星天线相位中心之间的偏差，这个变差就是卫星天线相位中心偏差。这个误差的改正方法类似接收机天线相位中心改正方法。

（三）传播误差的改正

在传播过程中，对流层延迟和电离层延迟等会引起传播误差。由于电磁波在电离层中传播的速度和路径会发生变化，因此利用信号传播时间和光速得到的距离观测值与信号源到接收机之间的真实几何距离就存在差异，这就引起了电离层延迟。目前用的比较的多的改正方法是采用国际电离层模型和Klobuchar模型。对于对流层延迟的改正模型主要有Hopfield模型、Saastanioinen模型和Black模型等。

在信号传播有关的误差中还有一类误差，那就是处于测站附近的反射物所反射的卫星信号进入接收机天线和直接来自卫星的信号产生干涉，从而引起误差，这个误差称为多路径效应误差。多路径效应误差改正方法一般要选择合适的地址测量，让天线地点尽量远离反射体，另外也可以通过小波分析等方法来消除这个误差。

四、结束语

精密单点定位技术的基本思路是从消除误差出发来提高测量精度，在GPS测量中，误差来自三个方面，与卫星相关的误差、与观察相关的误差和与传播相关误差。本文在分析精密单点定位原理的基础上，阐述了改正这些误差的思路和方法。

参考文献：

1. 邱中军，陈景平. 精密单点定位及其精度分析. 测绘工程， 2011（6）

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关键词：预备技师；论文；指导

G712.3

我院从2008年开始开办预备技师班，学生为高中起点，学生在完成四年预备技师学制教育，并通过相应职业技师的理论知识考试和操作技能考核后，由国家人力资源社会保障部批准核发预备技师证书。在四年一期至四年二期，我们有预备技师论文写作和答辩环节，一般为15周，学生在实习岗位上一边工作，一边写作论文，期间指导老师定期去工厂进行指导和沟通，最后学生回学校参加答辩。毕业论文是预备技师教学的关键步骤，是教学过程与企业实践的结合，是专业知识提升与沉淀的过程。学生通过撰写论文，可为学生毕业2年后参加技师论文评审打下基础。通过几年的实践和探索，我们总结出了一些好的做法，下面谈一谈我们在这方面的体会。

一、 做好选题和开题工作

学生的毕业论文从选题开始，题目选得是否合适，对后续写作工作有很大影响。我们会在《毕业论文写作》课程开始实施后，安排学生在学校学习2周，在这2周中，安排学生去查资料，指导老师每天都和学生见面，进行选题指导。我们的专业为数控编程，选题范围主要包括：先进数控加工技术、夹具设计、机械制造工艺编制、先进测量技术等。学生选题确定后，要填写《毕业论文开题报告》，然后安排统一时间进行开题答辩，学生在开题答辩时，要把自己的毕业论文写作思路讲清楚。

选题初期是学生最迷茫的阶段，因为学生以前没有类似经验，学生会感觉无从下手。在这一阶段，我们会安排几次专题讲课，讲课主题有：毕业论文的要求和规范；毕业论文选题方法和范围；论文写作方法；往届学生毕业论文范例剖析；等等。我们还会带学生下企业，引导学生到一线岗位上选题，比如带学生到手机和平板电脑外壳加工企业参观，会指导学生选加工手机外壳和平板电脑外壳的气动夹具设计做为课题。带学生到数控机床厂参观，会指导学生选数控维修方面的课题。带学生到三坐标测量机企业参观，会指导学生选精密测量方面的课题。

二、 注意跟踪指导

学生在通过2周完成选题后，要马上下企业进行顶岗实习，学生要在利用业余时间撰写论文。学生在下企业后，允许和鼓励学生根据在学校的选题和开题经验，再结合岗位实际情况重新选题。学生尽量安排到拥有技师工作站资质的企业工作，我们要求企业安排一名工程师或师傅带学生，对学生进行论文写作指导。学校也安排一个老师跟踪指导学生，定期下企业指导学生撰写论文。

这一阶段的工作内容为学生在岗位上利用工作之余r间撰写论文。由于企业工作任务紧张，学生可能会觉得没时间做论文。为了保证论文质量，我们会和企业协商，顶岗实习阶段为学生做课题阶段，不宜给学生安排太多工作任务，一般少安排加班和夜班。指导老师每周都要和学生保持接触和沟通，经常指导督促学生做好论文撰写工作。

在学生到岗位上工作之后的初期，如果学生在岗位上找到了更有实用价值和更好的课题，能结合学生自己的工作做论文，在经指导老师同意后，我们允许学生更换课题。最好的课题是学生结合工作岗位选的课题，写的最好的论文也是出自工作岗位一线的论文。比如在技师工作站深圳市缘与美珠宝有限公司工作的学生，他们的工作内容是使用小型五轴数控铣床加工珠宝，编程和加工都是学生完成，有的学生写出了加工珠宝的夹具设计论文，邮递学生写出了珠宝数控加工工艺改进方面的论文，都受到了好评。

三、 做好答辩工作

答辩是一个重要的环节，可以检验学生是否对自己的论文能够说清楚，通过这个环节，可以发现学生是否有抄袭现象。我们提出总的要求是：（1）选题具有科学性、先进性和推广应用价值；（2） 结构合理、层次清楚，文字（含图样等）；（3）表达准确通顺，字数不少于4000字；（4）内容充实，论点正确，论据充分有效。

答辩时要求指导老师回避自己所指导的学生。我们从选题、结构、文字、内容水平和答辩表现等方面进行评价。一般分组进行，每组安排5个评委老师。

答辩环节能够培养学生的表达能力和胆量，要求学生要做好PPT，内容表述要流畅，回答问题要准确。答辩时间一般安排在周六和周日，这样才不和学生的工作时间冲突，保证学生都能按时参加答辩。

答辩完成后，评委小组要给出评价意见，同时给出结果，分三种情况：通过、不通过、按照要求修改后可通过。

四、 如何做好成绩评价

成绩评价是重要的指挥棒。毕业成绩由几部分构成：选题阶段表现，占20%；论文水平，占60%；答辩表现，占20%。如果第一次答辩论文没有通过，要求学生修改论文，再给一次答辩机会。如果第二次答辩还不通过，就要安排重修。

成绩评价要坚持公平、公正、公开的原则。答辩时5个评委按百分制独立打分，最好算出总平均分，作为学生的毕业论文成绩。

五、结语

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关键词：建筑变形；注意事项；作业流程

中图分类号：TE42 文献标识码：A 文章编号：

1. 引言

为了监视建筑物在施工的过程和使用中确定其空间位置随时间的变化特征，需在施工过程及使用过程中对其进行变形观测。本文主要探讨的是：基于安徽省交通勘察设计院测绘处所测项目的观测成果，研究在沉降观测中常用的方法。结合本人在工作中对巢湖电厂构筑物沉降观测项目进行实例分析。

2. 变形观测方案设计

通常由设计部门提出要求，由施工组织计划者提出布置方案，在施工期间进行埋设，

观测点应该有足够的数量以便全面的反映沉降情况，沉降观测点的布置，应以能全面反映建

筑物地基变形特征并结合地质情况及建筑物结构特点确定。变形观测有许多重要的环节需在观测前就要确定, 以便指导整个观测过程。它包括测量方法和设备的选择,监测网布设,测量精度和观测周期的确定。

2.1变形监测的方法

变形监测的方法与设备的选择是相辅相成的，随着测量仪器的进步，变形监测方法也不断地进步；常规的大地测量方法：如精密高程测量、精密距离测量、角度测量等。专门测量手段和技术：如液体静力水准、准直测量、应变测量、倾斜测量等；空间测量技术：GPS测量、IiSAR技术；摄影测量和激光扫描技术。根据项目具体要求，选择变形监测方案同时也决定需要使用的测量仪器设备。监控量测开始前，工程项目部（组）应对仪器进行必要的检校，保证仪器满足规定的精度要求。监测所需的特殊设备和工具进行专门的设计和加工。监测所使用的仪器必须在检定周期之内，应具有足够的稳定性和精度，适于长期、连续监测工作的需要。

2.2变形监测网的测设

布设测量基准点,是为了保证测量的基准统一,布置工作基点是为了便于测量工作,并减小测量误差。必须保证基准点的稳定性，定期进行测量、分析，工作基点与测量基准点间也必须进行测量，以得到工作基点的坐标值，同时可根据坐标值的差异，判断工作基点的稳定性。

参照《工程测量规范》GB50026—2007、《建筑变形测量规范》GB50026—2007等有关规范，巢湖电厂建筑物变形监测按三等变形测量的精度要求施测，外业观测按二等水准测量的技术要求作业。沉降观测选用进口精密水准仪配合铟钢尺测量,仪器标称精度±0.3mm/km。共埋设6个测量基准点，厂区内埋设3个测量基准点（均布置在施工影响范围外地，沉降已经稳定的桩基建筑物的结构柱位），厂区外埋设3个深埋式基准点(均钻孔至基岩，然后在其顶部设置护罩。基准网为闭合水准线路长约4km。

本项目监测以建筑物结构沉降测量为主，同时测量工程桩顶部水平位移测量。共布置测点160个，120个分布在各个建筑物的各结构柱脚位，40个分布在各个建筑物的各结构柱顶部位。结构柱脚位监测点为直径14mm的圆钢筋，钢筋外端要有90°弯钩弯上，并稍离墙体，同时立尺部位要加工成半球形并涂上防腐剂，以保证每次测量测点与测尺在同一位置接触。各结构柱顶部位变形点为直径14mm的带有细十字丝的膨胀螺丝垂直工程桩顶部水平面。

水平位移观测使用精密全站仪配合棱镜采用极坐标法施测；测量采用二等水平位移标准测量，变形点的点位中误差不大于3mm；测点采用强制对中，减少对中误差。

测量采用相同的观测网形，固定使用仪器和观测人员，并尽可能选择最佳观测时段，在基本相同的环境和条件下进行观测。

2.3 建筑物变形观测的精度和频率

工程建筑物的变形观测能否达到预定的目的，要受很多因素的影响。其中，最根本的因

素是观测点的布置、观测的精度与频率，以及每次观测所进行的时间。变形观测的精度要求，取决于该工程建筑物预计的允许变形值的大小和进行观测的目的。在国际测量工作者联合会第十三届会议工程测量组的讨论中提出：“如果观测的目的是为了使变形值不超过某一允许数值而确保建筑物的安全，则其观测的中误差应小于允许变形值的1/10~1/20；如果观测的目的是为了研究其变形的过程，则其中误差应比这个数值小得多。

观测的频率取决于变形值的大小和变形速度，以及观测的目的。通常应根据工程性质、工程进度、地基土质情况及基础荷重增加情况等决定。沉降观测的周期应结合下面几个因素综合确定:

(1) 建筑物基础承载土层的地质条件;

(2) 建筑物荷载的大小;

(3) 建筑物基础的类型。一般应从施工到±0 时开始观测,以后每增加1～3 层观测一次,封顶及竣工时各观测一次,使用期间可根据实际沉降情况每年观测1～4 次。

总之，要求观测的次数，既能反映出变化的过程，又不遗漏变化的时刻。

2.4数据处理和资料分析

2.4.1数据处理

变形数据处理包括整理、整编观测资料，计算测点坐标和变形量，以及分析变形的显著性、规律和成因等。

2.4.2 资料分析

1作图分析，即将观测资料绘制成各种曲线，常用的是将观测资料按时间顺序绘制成过程线。

2统计分析，即用数理统计方法分析计算各种观测物理量的变化规律和变化特种，分析观测物理量的周期性、相关性和发展趋势。

3对比分析

4建模分析，即建立数学模型，用以分离影响因素，研究观测物理量变化规律，进行预报和实现安全控制。常用的数学模型有统计模型、确定性模型和混合模型。

2.5成果整理与提交

1）技术设计书和测量方案

2）监测网和监测点布置图

3）标石、标志规格及埋设图

4）仪器的检校资料

5）原始观测记录

6）平差计算、成果质量评定资料

7）变形观测数据处理分析和预报成果资料

8）变形过程和变形分布图表

9）变形监测、分析和预报的技术报告。

3. 沉降观测的作业流程

4. 总结

在工程建筑物建设和运营中，由于各种因素的影响，都会产生变形。不同的建筑物有不

同的允许变形值。在建筑物设计阶段，应按照有关技术规范及工程的要求，在建筑物的和内部都应布设点。结合地质因素，建筑物的结构形状，荷载及其它因素，通盘考虑，合理布设、先设计再实施。在具体观测中，做到在测量过程中，始终要严格的遵守规范要求，

严格操作过程，这样就可以减少数据中的粗差。合理的选择连续观测的周期,盲目的增加观

测次数和缩短观测周期,以免浪费人力物力。

参考文献

[1] 《工程测量规范》GB50026—2007(建设部国家标准)

[2] 吴来端，邓学才。《建筑施工测量手册》。北京：中国建筑工业出版社，1997。

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关键词：测绘，不动产估价思考

 

一、概念

1.1、测绘的概念

测绘是指对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置极其属性等进行测定、采集、表述以及对获取的数据、信息、成果进行处理和提供的活动。测绘可分为若干分支学科：如大地测量、摄影测量、地图学、工程测量、海洋测量学等。其中工程测量学又可分为控制测量、房产测量、地籍测量、地形图测量、施工放样、变形监测等等。

1.2、不动产估价的概念

不动产估价是指对房产、土地、森林、构筑物等不动产进行价值评估。其是以不动产为对象，由专业估价人员，根据估价目的，遵循估价原则，按照估价程序，选用适宜的估价方法，在综合分析影响不动产价格因素的基础上，对不动产在估价时的客观合理价格或价值进行估算或判定的活动。其意义在于：为不动产市场交易提供客观标准；不动产资产的价值化更有利于优化资源配置；公平赋税等。

二、测绘在不动产估价中的作用

2.1、房地产测绘与不动产估价

房地产测绘与房地产估价是城市房地产管理的两个重要的组成部分，为其提供了可靠的数据和资料。

房地产测绘可提供房屋、土地及其房地产的自然状况、权属状况、位置、数量、质量以及利用状况，为城镇规划建设、土地管理、房产管理以及保护产权人的合法权益提供准确、可靠的测量数据和资料。其主要内容包括：房产平面控制测量、房屋调查、房屋用地调查、房产图测绘、面积量算、变更测量。

它们分别从不同角度来描述和表达房地产，测量结果是房地产价格评估的主要法律依据之一，二者具有密切的联系。论文大全。尤其在城市现代化进程中，农村集居地的拆迁工作中，房产测绘成果已直接成为拆迁评估的首要依据，涉及到千家万户的切身利益。

2.2、地籍测绘与不动产估价

地籍测绘是以一定的精度测定和调查土地及其上附着物的权属、位置、数量、质量和利用现状的测绘工作。地籍调查是为了取得土地权属和土地利用现状等基本地籍资料而组织的一项系统性的社会调查工作。其基本任务是查清宗地或地块的坐落、位置、所有者、权属、权源、地号、等级、面积、使用者、利用状况、土地质量等。

地籍测绘完成各类图件：基本地籍图、宗地图、土地利用现状图、权属界线图等。其中宗地图是土地证上的附图，是土地所有者或使用者对土地的使用或拥有提供可靠的法律保证，也是处理土地权属问题的具有法律效力的图件。

为此，地籍测绘提供了估价必须的各类地籍要素，给不动产估价提供了客观依据。

三、测绘知识是估价人员必备的

3.1了解测绘技术的必要性

不动产估价需具备专业的估价人员，其不仅具有扎实的理论知识、丰富的估价实践经验、良好的职业道德修养，还需掌握相关政策、法律法规、开发经营、经济、城市规划、建筑等方面的知识，其中对测绘知识的了解也不容忽视。

当估价人员正在为某地块（房产）进行估价时，有时更多关注相似案例的单价、资本还原利率的选取、成本项目的统计等，最终用单价乘以地块（房产）面积得出总价值。却容易忽视此地块（房产）面积的准确性，从而不能得出准确的不动产价值；

当评估人员根据不符合现势的地籍测绘图纸进行评估时，使用了已变更的界址点所含面积，已变化的房屋层高、层数、地理名称、门牌号等地籍要素信息，或者对地图的符号意义、地籍区号、宗地号等理解不够，也不能准确的评估出不动产价值。

所以估价人员除了须进行现场踏勘外，应对测量图纸的文字标注、比例尺、图示符号等有较为深入的了解，还应掌握图解量算等基本的测绘技术。

3.2了解测绘误差的必要性

测绘工作是由观测者使用某种仪器、工具，按照规定的操作方法，在一定的外界条件下进行的。不论观测者多么认真负责，技术多么熟练，使用的仪器多么精密，观测方法多么合理，误差是必然产生的。对同一个量进行多次观测，其结果总是有差异的，如往返丈量某段距离，或重复观测某一角度，其结果往往是不一致的。这种差异的出现说明观测值中有测量误差存在。测量过程甚至存在测错、读错、记错等粗差。论文大全。

评定测量结果的精度高低，是用其误差大小来衡量的。评定精度的标准，通常用平均误差、中误差、容许误差和相对误差来表示。

测绘单位根据业主的要求合理确定误差大小，根据测绘规范要求确定合理的测量方法进行测绘的。论文大全。如1：2000的测量图纸，其点位中误差为图纸上的0.1mm，即20cm，那么其允许误差为3×点位中误差，可达60cm。此图如果作为宏观规划是完全可行的，但估价人员将测绘单位提供的1：2000测量图纸作为土地及房产评估的依据时，则就出现较大的价值偏差。必须进行逐边量取尺寸，方可作为评估依据。

所以由于测量误差等因素的存在，估价人员需对测绘单位提供图纸上的土地（房屋）面积、尺寸等真值的“可信程度”进行考量。

四、总结

不动产价值量随着经济的发展越来越大，为了提供准确的交易参考依据，估价人员应当掌握关联专业知识、特别测绘知识，是很必要的。估价人员学会对委估价方提供的测绘资料加以分析、甚至懂得现场校对修测，这样能避免不必要地邀请测绘专业人员去现场帮助，从而增加评估项目成本之负担，同时又为不动产之估价之精确可信准备了必要前提条件，很有意义。

参考文献：

【1】 洪亚敏,吕萍.土地相关经济理论和法律[m]北京：中国财政经济出版社，2008年10月

【2】 朱道林，邹晓云等，不动产估价[M]，北京：中国农业大学出版社,2007年8月

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关键词：GP精密单点定位；误差改正；精度分析

中图分类号：TD172+.1 文献标识码：A

1 概述

随着计算机、无线通信、网络等技术的发展，当今的卫星定位技术正向着实时、高精度、高可靠性的方向发展，网络化、集中式的数据服务是这些技术的典型特征。传统GPS单点定位的精度仅仅能达到10m左右，很难满足高精度导航定位的要求。精密单点定位是利用高精度的GPS卫星星历、卫星钟差以及单台接收机的双频载波相位观测值进行定位。由于PPP仅利用单台接收机即可在全球范围内进行静态或动态高精度定位，并且能直接得到高精度的ITRF框架坐标，真正实现了全球高精度无缝观测。因此它在高精度工程测量和动态高精度的导航与定位等方面都具有不可限量的应用前景。

2 精密单点定位技术简介

精密单点定位（Precise Point Positioning,简称PPP）技术是由美国喷气推进实验室（JPL）的Zumberge于1997年提出。该技术的思路非常简单，在GPS定位中，主要误差来源于三类，即轨道误差、卫星钟差和电离层延时。如果采用双频接收机，可以利用LC相位组合，消除电离层延时的影响。如果选择地心地固系表示卫星轨道，计算的参考框架同为地心地固系，可以消除去观测方程中的地球自转参数。于是，只要给定卫星的轨道和精密钟差，采用精密的观测模型，就能像伪距一样，单站计算出接收机的精确位置、钟差、模糊度以及对流层延迟参数。

精密单点定位是利用高精度的GPS卫星星历和卫星钟差以及双频载波相位观测值 采用非差模型进行高精度单点定位的方法精密单点定位的解算过程如下：到IGS官方网站下载精密卫星星历和卫星钟差输入精密卫星星历和卫星钟差然后利用非差相位观测值解算测站的位置参数同时解算非差整周模糊度、接收机钟差及对流层延迟等参数,然后进行一系列的解算。

3 精密单点定位技术与RTK比较

精密单点定位采用非差观测值模型，可用观测值多，保留了所有观测信息，能直接得到观测坐标。不同测站的观测值不相关，显然误差也不相关，测站与测站之间的距离无限制。

其不利之处是未知参数多，无法采用站间差分或星间差分的方法消除误差影响，必须利用完善的改正模型加以改正。整周未知参数不具有整数特性。

RTK采用双差模型观测模型，其重要优点是消除卫星钟差、接受机钟差的影响。对于短基线情况，可以进一步消除电离层和对流层延迟的影响，整周未知数具有整数特性。缺点是观测值减少且相关，必须至少在一个已知站上进行同步观测才能求解测站坐标。

4 精密单点定位技术的误差改正

有别于双差定位模式，非差观测模型是描述非差观测值与其它物理影响因素的函数关系，因此需要精确估计3类误差源的影响：①与测站相关；②与卫星相关；③与信号传播路径相关。

4.1 与测站相关的误差改正

4.1.1 接收机钟差。以接收机钟差及其变化量作为待定参数，并认为各历元之间是相互独立的，看成一种白噪声，和测站位置、速度一起进行估计计算。

4.1.2 地球固体潮改正。地球固体潮改正由和纬度相关的长期项与周期项组成。PPP利用单天解消除周期性误差后的残差影响在水平方向可达5cm，在垂直方向可达12cm，还需利用模型加以改正。

4.1.3 海洋潮汐改正。当测站离海岸线大于1000km时，其影响可忽略不计；对单历元解的影响可达5cm。

4.2 与卫星相关的误差改正

4.2.1 卫星钟差改正。可在非差相位精密单点定位基准站上利用相对卫星钟差，基准站数据分析中心将所计算的1s更新率的精密相对卫星钟差传输给用户，用户利用这些数据，计算的定位结果可以满足精度要求。

4.2.2 卫星轨道误差。基准站数据分析中心根据IGS实时预报精密星历的轨道误差有25-40cm，可以满足实时PPP的0.5m以内的定位精度要求，而事后精密星历的精度更可以达到3-5cm。

4.2.3 相对论效应。由于卫星和接收机所在位置的地球引力位及在惯性空间中的运动速度不同，将导致卫星钟频率产生视漂移。因此，在GPS卫星发射前，有意将卫星钟基准频率降低0.00455Hz来解决频率偏差，对于非常数部分，则采用数学模型改正。

4.3 与信号传播路径相关的误差改正

4.3.1 对流层延迟。Niell模型是高精度GPS定位中广泛采用的投影函数。PPP单点定位采用Niell模型改正后，一般仍会有数cm的残差，因此还需要一阶高斯马尔可夫过程等方法来进行模拟。

4.3.2 电离层延迟改正。对于双频码相位接收机来说，通常利用双频观测值的组合消除电离层影响项。

4.3.3 多路径效应。消除此项误差的措施主要有：选择测站位置时注意避开信号反射物；接收机天线配备抑径板或抑径圈。

5 精密单点定位技术的精度分析

5.1 在定位过程中需同时采用相位和伪距观测值

5.2 需使用精密卫星星历和精密卫星钟差等重要数据。目前静态或事后处理的动态用户已经可以无偿从IGS JPL等网站上获取 事后精密卫星星历的精度已优于5cm,精密卫星钟差的精度已达0.1ns。

5.3 在解算模型中需考虑固体潮、大洋负荷、卫星天线相位偏差等误差的精确改正模型。

5.4 精密单点定位无法固定整周模糊度，并且其定位质量依赖于的非差观测数据的质量。因此，非差观测数据的处理显得尤为关键。

P3解算软件是精密单点定位解算软件，P3解算软件可以进行静态或动态解算。有两种处理模式供选择，SPP(只使用码测量)和PPP(主要运用相位测量)。

对于对流层和电离层延迟，P3软件利用模型和随机参数估计共同改正对流层延迟误差，使用Hopfield模型和Niell函数改正对流层延迟误差，将模型改正后的对流层延迟残差作为一个参数，使用随机游走法进行估计；使用双频非差载波相位观测值消除电离层延迟误差，提出了一种新的消除电离层延迟的方法[3]。

根据一系列的对比试验，可以得到以下结论：IGS提供的快速星历钟差产品和最终星历钟差产品均能满足精密单点定位要求，使用快速产品或最终产品对静态精密单点定位精度几乎没有影响，两者精度一致。

卫星钟差改正采样间隔是影响静态精密单点定位收敛时间的重要因素，使用JPL提供的30S采样间隔的卫星钟差改正可以显著加快三维坐标的收敛速度，改善定位精度。

星况良好时，使用P3软件解算单台接收机静态定位结果时，在三维坐标方向均可达到cm级精度。使用P3软件解算单台接收机静态定位结果时，三维坐标方向上的收敛速度有所不同。

结论

借助IGS的精密星历和卫星钟差信息，PPP精密单点定位在定位精度上要优于传统单点定位几十倍，甚至几百倍；与差分GPS比较而言，便于质量控制、节省作业开支、不受距离限制。由此可知，GPS精密单点定位具有广阔的应用前景，利用单台双频GPS接收机在全球范围内进行静态或动态作业，可直接得到高精度的ITRF框架坐标，在区域高精度坐标框架的维持、海洋战略的实施、区域或全球性的科学考察、高精度动态导航及低轨卫星的定轨等方面都具有不可估量的应用前景。

参考文献

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【关键词】过套管测井;刻度系统;漏电流;地层电阻率;采集系统

引言

过套管电阻率测井技术是我国正在研究的高新技术之一。其中俄罗斯的CHFR与斯伦贝谢过套管电阻率测井系统是国内外开发比较成熟的技术，是通过测量套管上的电压降从而达到测量地层电阻率。但是测量的有用采集信号在纳伏级容易受到各种干扰，因此建立了刻度系统间接测量漏电流，从而减少误差。过套管电阻率测井刻度系统提供仪器标定与检测的试验平台，在分析过套管电阻率测井方法的基础上，提供仪器性能测试、测量精度标准;实现仪器准确度的检验;优化性能指标参数。关键技为漏电流的精确测量，极微弱信号的采集和处理和刻度池实现不同地层介质的模拟

1.过套管电阻率测井技术的测井原理

简单的来说，过套管电阻率测井原理就是在套管内通过测量套管上的电压降从而达到测量地层电阻率目的。如图1所示，如果有电流被注入套管，大部分电流会沿套管向上或向下流动，只有一小部分的电流泄露到周围地层.如果能测量出在Z长度范围内泄露电流的大小以及中点出的电压V，这样就可以计算出可视电阻率，公式如下：

2.过套管电阻率测井刻度系统

应用TMS320F2812DSP作为主控芯片设计出刻度系统如图1所示，该系统应实现对套管微弱电压信号的采集与处理，并将处理后的数据传输到数据传输总控制模块，数据传输控制模块再将数据传输到上位机。

图1 刻度系统的总体设计

构建过套管电阻率测井刻度系统仿真过套管电阻率测井仪的测井过程，就是在模拟真实套管的环境中，模拟不同地层介质漏电流的条件，模拟不同介质的测试环境，模拟过套管测井仪的数据采集与数据处理的能力。

过套管电阻率测井刻度系统主要由信号调理、信号采集、信号处理、地面控制、信号传输、地层介质模拟器以及精密电阻阵列或刻度池等构成。

3.地层漏电流I用精密电阻阵列来计算

考虑到地层视电阻的测量准确度主要取决于地层漏电流I的测量准确度，因此对漏电流和由漏电流计算得到的电阻率进行双重标定，以确定最终的刻度系数。这是与一般测井仪不同之处。

图2 测量地层漏电流的模型

且：

从而得到：

式中Rw为围岩电阻，Rt为地层视电阻，R为套管电阻，I为地面激励电流，I为地层漏电流;

实际工程操作中我们应用集中参数代替分布参数，将各电极之间的套管的电阻作为一个整体进行计算，从而建立上图漏电流刻度模型，上图式为理论标定标准，利用节点法推算出漏电流与大电流激励源提供的电流的对应方程;因为I为纳伏级别，容易受到干扰所以在选定标准电阻Rt上加一个精确电压表从而间接实现漏电流的测量，再与理论值进行标定，得到刻度系数K1=Rw/（Rw+Rt）。此方法的优点在于去掉了上围岩电阻，从而减少了电流的消耗，从而降低了功率。

4.采集

研究微弱信号（套管测井过程中位微弱信号）采集技术，以及信号特性和采集要求，选取合适的器件，构建图6流程图完成模拟和数字电路设计和调试工作，包括24位的-∑ADC模数转换，DSP控制.

微弱信号经过前置放大、单端转差分调理后，首先要对其进行模数转换，且要求高精度.传统模数转换有并行、逐次逼近型、积分型也有近年发展起来的-∑和流水线型.24位的-∑ADC1274采用了极低位的量化器，从而避免了制造高位转换器和高精度电阻网络的困难;另一方面，因为采用了-∑调制技术和数字抽取滤波，可以获得极高的分辨率，并且不会对抽样值幅度变化敏感.内部具有自校准、系统校准等其它校准来减少误差;因此我们选用了TI推出的多通道24位工业模数转换器.

5.验证试验

采用TMS320F2812DSP为核心芯片开发制造的过套管电阻率测井刻度系统，实现了对仪器的精确刻度，完成了对微弱信号的采集处理;根据所测的电压值得到的漏电流来计算地层电阻率的值，最后进行了系统试验，实验结果表明，地层电阻率测量可达到100Ω，整个系统测量精度满足设计要求且工作稳定.

6.结论

为了保证石油测井仪器测量参数的准确性与维护量值体系的统一，就必须对测井仪器进行刻度，未经刻度标定的测井装置是不可信的。刻度装置是指用于刻度测井仪的、具有已知准确性而稳定的量值的标准物质、装置或物理模型，不同类型的测井仪器具有各自的刻度装置。井下仪器可以通过刻度检测出工作是否正常。对于每种井下仪器的刻度高值和低值，都要求有一定的精度范围.超出这个范围内，则认为出现故障。

参考文献

[1]Realization of foreign fiber detecting algorithm based on ADSP-BF533 [J].IEEE Computer Society，2009，16（8）.