工程测量技术范文
时间:2023-03-24 13:00:05
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篇1
关键词:工程;测量;技术;应用
随着科技水平的不断进步和发展,传统的工程测量技术和仪器必将被先进的工程测量仪器所取代,转而趋向于数字化测量时代,给测量工作带来了更多的方便。工程测量的数字化能够给测量带来很大的实际效益,提高工程测量的准确性和效率。相关工作负责人员要对数字化测量仪器进行认真探索,确保测量结果的准确性,并多了解些先进测量仪器的整个发展趋势,以此提高测量的准确性。
一、工程测量技术的重要性
1、在工程建设规划设计阶段,测量技术主要提供各种比例的地形图和地形资料,还要提供地质勘测、水文地质勘测和水文测量的数据。
2、在工程建设施工阶段,要把测量之后的设计变为实地建设的依据,即根据工程现场地形和工程性质,建立完整的施工网,逐一把图纸化为实物。
3、从施工开始到结束,都离不开工程测量这项工作。因为对于一个工程,首先需要对建筑物进行定位,确定其实际位置,之后确定准确的标识,确定该区域是否有设计后新增建筑物或者其他,以保证机械设备的使用。基础设施完毕后,还要进行竣工线的投测,即对设备的平整度等进行跟踪测量,保证设备工艺的流畅。在建筑物的运营管理阶段,工程测量同样重要。通过测量工程建筑物的运行状况,对不正常现象进行探讨分析,采取有效措施,防止事故发生。为了提高工程质量和施工效率,必须重视测量技术和新时期下测量技术的新发展。
二、工程测量技术的应用
1、卫星定位测量技术及应用
在工程测量中,利用卫星导航定位系统(GPS、GLONASS,以及中国的北斗一号等)在工程测量、地形测绘、施工放样、竣工测量等工程中进行高精度、动态的测量测绘,这种测量技术与卫星定位技术的结合,为我国工程测量技术的水平提升起到了重要作用,笔者亲历成绵乐铁路工程,对此感受更深。在我国,卫星定位系统的测量技术在各种类型工程控制网中得到广泛应用。尤其是一些自然条件比较恶劣的地区,利用卫星定位系统的测量技术,能够有效降低测量人员的伤亡率。另外,在一些大型工程中,如举世闻名的长江三峡工程、南水北调工程、青藏铁路工程以及长达35km的杭州湾大桥等工程,卫星定位技术在这些大型工程控制网建设中起到重要的技术保障作用。还有实时动态差分法(RTK)测量方法,其精确度达到厘米级别,进行实时动态分析,极大的提高了工程测量外业作业效率。
2、摄影测量技术及应用
摄影测量技术是将数字化摄像技术、数字化测量技术、数字化信息处理技术等结合在一起,为工程测量提供三维、非接触性、效率高、测绘成果多的测量方法。此种测量技术多用于航空测量大面积、大比例尺地形测图、地籍测量[4]等情况。摄影测量技术中遥感(RS)测量技术以遥感卫星为支撑,融入多光谱航空摄影测量技术,为人们通过空中摄影技术获得对地基础地理信息的收集与利用。RS 测量技术具有同步性、时效性、经济性、先进性等优点,在工程项目测量中得到应用与推广。RS 技术的应用为工程测量提供了更为直观准确的测量图和地籍图,对工程测量进度起到重要的推动作用。
3、TMS隧道测量系统在引水隧道洞断面测量中的应用分析
TMS 是隧道测量系统的简称,这个系统主要包括TMSSetout隧道放样和TMSProfile 隧道断面测量全站仪机载软件包,两者有共同的数据处理平台TMSOffice。其中,TMSOffice 主要用于管理测量数据、测量数据后的处理和定义工程数据。TMS 隧道测量系统应用于引水隧道测量是最新的技术,引水隧道施工期间的主要任务是及时地进行开挖轮廊线放样,测量开挖的断面,在竣工后,测量一定间距内竣工断面和检查浇筑回填的情况。早引水隧道测量中使用TMS隧道测量技术,测量人员只需要进行简单的操作,就可以使机载程序驱动全站仪自动测量,并且全站仪还可以自动将满足条件的数据保存到其CF 卡上,这些测量的数据精度很高,可以大大提高测量的效率。将测量的数据传输到计算机后,可以使用TMSOffice进行数据的处理,这个软件操作很方便,性能也很稳定,极大方便断面报告的输出,而且用户也可以根据自己的需要选择输出格式,例如PDF、EXCL、TEXT 等格式。测量报告中还包括详细的各种信息,像断面列、超欠挖面积列、断面桩号、断面点列、施测仪器、日期和人员等信息。这个软件还可以进行地质超挖面积的计算和采用最小二乘法进行拟合断面中心等计算。总之,TMS隧道测量技术在引水隧道洞断面测量中可以发挥极大的作用,大大提高了测量精度和效率。
4、遥感(RS)技术在工程测量中的应用
遥感技术已经得到了普及,之所以普及得如此迅速,是因为它能够实现大面积同步观测,具有很强的时效性和经济性等优势。目前,高分辨率的遥感卫星成为了对地观测获取地理信息的重要手段。遥感技术可以获取到各种比例的地形图,可以为工程测量中快速地提供基本地形图、地籍图等,十分便利。
5、数字化测图技术的应用
数字化测图技术是在测量工作的基础上,利用计算机技术来形成图像的过程,也称计算机成图技术,在实际的野外测量工作当中,通常应用大比例尺来进行实地测量成图,在建立地理信息系统时,需要对这些原图进行数字化的处理,如果地面数字图能满足一定的精度及比例尺要求,则可直接通过常规的测量方式、摄影及数字化方法进行数据的采集,然后在计算机自动化的成图软件的帮助下,使地图中的坐标点用数字的形式表面出来。通过分析其技术应用的原理,可以发现数字化测图技术也是以传统的纸面测图原理作为基础,同时采用数据库技术和数字图形处理方法以达到实现地图住处测量数据的获取、转化、识别、存储、处理机修改绘图等一系列工作内容,最终得到有用丰富的电子地图,需要时还可对电子地图进行高效、便捷、保真的进一步数字化处理。
6、测量机器人的应用
测量机器人是一种智能型的全站仪,通过伺服马达驱动和程序控制并集成激光技术、通信技术和CCD技术于一身,可在测量过程中实现自动识别目标、跟踪目标及自动照准、测角、测距、记录等全自动化功能。测量机器人由球面坐标系统、操纵器、换能器、计算机、控制器及多种传感器等组成。测量机器人通过目标捕捉系统发射的扇形光束和光束探测器快速识别判断目标,然后锁定、跟踪目标,并对目标进行精确照射和测量,测量过程中即使遇到影响通视的障碍,也能锁定目标,如果遇到目标失锁,只需测量人员发出搜索指令,就能重新快速锁定目标。一些测量机器人供应商为用户提供了二次开发平台,用户可以方便地通过该平台实现所需要的自动测量功能。目前,测量机器人已用于自动变形监测,如地铁隧道、矿区边坡、滑坡体、大坝等变形监测。此外,还用于隧道、桥梁等工程的精密监测以及工民建施工测量、地质勘测、水电测量和矿山测量等领域。
篇2
关键词:土地调查;测量测绘技术;地理国情
中图分类号:C35文献标识码: A
引言
现如今土地资源是人们每天生活的地方,是一切活动的基础和承载体,土地资产作为一种资源,在地方经济和国民经济中起着非常重要的地位,是可持续发展的重要保障,是地区经济快速稳定发展的重要依据,在我国的土地管理法中明确规定要珍惜、合理利用土地资源,村庄土地资源作为我国土地资源的重要组成部分,土地的调查工作就显得非常的重要,本文就对如何做好土地资源的调查和地理国情测绘做简单的研究。
一、土地利用的测绘调查
土地利用现状调查时对土地的利用情况进行动态的分析和调查,方便开展对于地方的宏观调控和经济措施。从96年开始,国家就开始对土地进行每年一次的调查,这样方便及时掌握土地的使用情况和发展情况,对土地的利用率,土地类型等都进行了非常全面的调查分析。直到2000年,一些经济发达的地方开始使用比例尺对土地情况进行分析调查,很好的解决了土地所有权的一些问题,对很多以前界限模糊的地方重新进行了区域的整合和划分。第一次土地调查中采用的是1954年的北京坐标系。
在我国第二次的土地调查中,使用了1980年西安的坐标系,在这次土地调查中,使用的是一些先进的科学工具,通过GPS、GIS等工具,进行数字测绘,这些类技术的发展和完善很大程度上促进了土地点差的数字化,方便了信息的综合管理,建立了整体土地情况的资料库,为以后实现土地的综合管理奠定了可靠的基础。这些高科技工具的优点在于操作方便,并且测绘的结果精确,可以很好的节省人力和物力,在对土地进行分析调查时,严格按照国家和地方的相关标准,把土地信息内容从数字化到数据话转移,并建立整体的数据库,实施数据整体的共享和管理。及时跟新了土地的变化情况,建立了一个完整的信息管理体系。
二、测绘技术在监测中的具体应用
1、3S技术在地理国情监测中的应用
3S技术是一种综合通讯技术、计算机技术、传感技术以及空间技术、导航技术等的现代信息技术。在地理国情普查工作中,主要以卫星定位与导航技术、地理信息系统技术以及遥感技术,即GPS、GIS、RS等技术,动态获取、分析以及评估城镇化、土地利用率、地形地貌以及城市布局等地理要素信息,以完成地理国情监测。其中,GPS技术能够快速且精确地提供地理国情监测中所需的点、线、面等三维坐标信息,具有监测的效率高与精度高等特点;GIS技术对监测的各类信息进行分层分级的高效管理,并能将监测的地理信息实行组合分析、修改更新等处理。“可视化”功能是GIS技术最为显著的功能,它能够以计算机屏幕为载体,实现地图上地理信息的再现,并可实现各类地理信息的动态监测。GIS技术具有强大的数据输入、编辑、预处理以及数据管理等各种功能,在地理情报普查工作中,进行灾害监测、区域以及生态规划、土地利用评价等各方面都具有广泛的应用。
2、利用遥感影像图进行权属调查
利用高分辨率的遥感影像图作为权属调查的工作底图,比传统的线划图更为直观,可以直接在图上进行宗地的编号.设计,显著提高效率,并且对测制完成的数字线划图有一定的检查作用,将遥感影像图进行合适的转换与数字线划图进行套合可以对测区的粗差进行内业核查,发现的问题在外业实地解决。利用高分辨率的遥感正射影像图和已有的数字线划图,并对农村和城区建成区范围内的建筑.道路等各种地面地物进行属性调查,在现状调查中将影像图与之对应的线划图套合作为调查的基础图件。
3、GPS外业控制测量
为提高测图精度,我们采用了以四等控制点为基准把控制点引入需要的镇区。由于GPS实时动态测量的观测数据均为独立观测值,无法通过数据计算来检验其精度,因此我们采用了重复观测和全站仪导线复测的方法以确保成果的可靠性,共重复观测了50个点,已知点26个。重复观测数据表明:重复观测点中误差为±2.3 lcm,测量结果满足精度要求。
4、数字摄影测量技术
数字摄影测量是基于数字图像和摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字图像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论和方法。航空摄影测量很大,大比例尺地形图、地籍测量的重要手段和方法,可以提供数字,图像映射的行,线,和其他形式的产品。数码摄影工作站的出现,结合GPS技术的应用在摄影测量、摄影测量自动化、数字化方向发展。全数字摄影测量系统的应用,改变了从形象到摄影测量产品4 D产品,如,为了建立各种专业的信息系统和基础地理信息平台的数据提供了可靠保证。
5、信息化测绘技术
信息化测绘技术的发展,我国传统的数字测绘技术实现转型,跨越到另一个新的发展阶段后,新技术具有高效率的特点,它代表了我国测绘技术发展进入新世纪后现代化的总体战略方向。最重要特征是信息化测绘技术可以实现地理信息服务,随时随地可以为工程测量提供很大的帮助。信息化测绘技术的前沿技术包括现代坐标基准建筑技术、新网络RTK技术等,在工程测量中应用在各个方面,使工程测量精度、信息化测绘技术在生态建设,节能减排,以及新农村建设的广泛应用,为国家和人民带来了巨大的经济效益和社会效益,也大大提升了我国的综合国力,实现国家和社会的可持续发展。
三、工程测绘测量技术的发展
工程测量技术从最初的传统的测量技术发展成了现在的数字化测量技术,经过了一段漫长的历史时期。随着现代化技术的不断发展,工程测量内外作业正逐步向一体化发展,即将处理和获取数据变得更加自动化,将测量过程的控制变得更加智能化以及将测量结果变得更加数字化。测绘技术应用于工程测量中有助于提高我们现代化建设水平,传统的测绘工程测量技术一般只应用于建筑、交通等领域,而数字化测量技术可以同时应用于地形测图和施工放样两种测量当中。
将新型数字化技术应用于测绘工程的测量,能够利用计算机技术生动形象地表达出模拟信号,可以使测量成果的使用、维护和更新变得更加方便快捷,确保产品信息的实效性。还可以根据客户提出的不同要求,利用这项技术合理地处理和加工各种信息数据,使用功能变得越来越多,使测绘工程的测量变得更加智能化、自动化及规范化。测绘工程中曾经也使用过一些比较先进的地面测量仪器,如电子经纬仪、电子水准仪、全站仪、精密测距仪、激光扫平仪、光电测距仪以及激光准直仪等,这些仪器都在一定程度上为现代工程数字化测量技术的发展提供了便利的条件。现代测量技术的发展对传统工程测量中的工程控制网布置、道路测量以及施工测量等比较落后的作业进行了改进,大大提高了测量的工作效率。可见,将新型数字化技术发展应用于测绘工程测量具有重要意义。
结语
综上所述,我国工程测量科技进步很大,发展很快,取得了显著成绩;但是发展还很不平衡,尚跟不上国民经济建设发展和社会进步的需要。令人可喜的是,随着计算机技术的进步发展,以及GPS、RS、GIS、3S 集成技术等测绘新技术以及数字化测绘、地面测量等先进技术设备的应用,仅保证了土地测量信息的准确性,而且作为一种便捷的测绘工具,给地籍测绘工作带来很大的便利,也很大程度上减轻了测绘人员的工作量。
参考文献:
篇3
关键词:测绘新技术;GPS;工程测量;应用
随着科学技术的快速发展,测绘已经得到了快速的发展。工程测量是水利、建筑、交通等行业中后续工作顺利开展的保证。测量工作是一项复杂的系统的工程,其要求具有较强的专业性。测量工作一旦出现误差,必定会对整个工程产生影响。因此,必须保证测量工作的准确性。为此除了加强施工质量管理和控制外,还必须确保测绘新技术的应用。
一、全球定位系统(Global Positioning System,GPS)概述
全球定位系统是利用人造卫星发射的无线电信号进行导航、定位的系统,近些年,其已经被广泛应用于交通、航运以及建筑工程中的测量工作中。该系统在1973年由美国国防部开始组织研制的,在1993年成功的建成并投入使用。测绘技术的一场新的革命就是由于GPS的诞生而产生的,GPS使得测绘向着现代化的方向发展。作为GPS空间构造的GPS星座组成成分是28颗卫星,其中工作卫星有24颗,有源备份卫星有4颗。在倾角为55°的六个轨道上将24颗工作卫星给平均分配开来,从而要想使观测到4颗以上卫星提供的定位精确的卫星图像是不受时间和空间的限制,从而使得它的不间断的导航作用得以实现。
地面控制部分即地面监控系统,这个系统主要的职责就是数据传输。其传输主体从前到后依次为:全球监测站5个、主控站1个以及地面控制站3个。传输的具有过程如下:首先,5个全球监测站且必须装配时钟和接收器,其将卫星观测数据中的数据从GPS星座中取出,经过简单的处理后,将其统一传送到主控站。主控站得到的跟踪数据主要从5个监测站中得来,对其进行简单的计算,将结果与指令分别给3个地面控制站传输。将接收的主控制站的数据结果和指令以一定的频率(每天一次)向每颗GPS卫星中注入,这就是地面控制站的主要作用。用户部分根据任何接收GPS信号,从而使得位置和时间的设备组成得以确定。其典型的应用主要包括:旅游、测量、交通导航、机械控制、航海等。
二、GPS测量的特点
相对于常规测量来说,GPS测量主要有以下特点:(1)测量精度高。GPS观测的精度明显高于一般常规测量,在小于50km的基线上,其相对定位精度可达12×10-6,而在100~500km的基线上可达10-6~10-7。(2)测站间无需通视。GPS测量不需要测站间相互通视,可根据实际需要确定点位,使得选点工作更加灵活方便。(3)观测时间短。随着GPS测量技术的不断完善及软件的不断更新,在进行GPS测量时,每个测站上的观测时间一般在30~40min左右,采用快速静态定位方法,观测时间更短,动态相对定位仅需几秒钟。(4)仪器操作简便。目前GPS接收机自动化程度越来越高,操作智能化,观测人员只需对中、整平、量取天线高及开机后设定参数,接收机即可进行自动观测和记录。(5)全天候作业。GPS卫星数目多,且分布均匀,可保证在任何时间、任何地点连续进行观测,一般不受天气状况的影响。(6)提供三维坐标。GPS测量可同时精确测定测站点的三维坐标,其高程精度已可满足四等水准测量的要求。
三、GPS测量技术在工程测绘中的应用
工程测绘的工作内容较为复杂,而且对于精确性、技术性的要求也相对较高。与传统的测绘方法相比,GPS测量技术具有定位速度快、成本低、不受天气影响、点间无需通视、不用建标等许多优点,而且仪器及设备小巧轻便,操作简单便捷。经过20余年的实践证明,GPS系统是一个高精度、全天候的全球性无线电定位系统。GPS测量技术在工程测绘中已经发展成为一个多领域、多模式、多用途的高新技术类型。
3.1 GPS定位技术的应用
在工程测绘中,GPS定位技术应用的原理主要是将几何与物理学科一些基本原理的结合,并且利用GPS系统空间分布的卫星及其与地面接收装置,实现测量物体的多角度定位。目前,国内外工程测绘中应用GPS测量技术中的定位技术主要包括:静态相对定位和实时动态相对定位两种模式,其中静态相对定位的操作流程较为简单,需要由多台地面接收装置排列成一条或数条基线,同步观测时间可以达到45分钟左右,其测量结果需要由专业的技术人员进行统计和处理。实时动态相对定位则是以载波相对观测量为基本依据,一般需要选取点位较为精确的控制点作为测量工作的控制基站,并且通过安装一台或多台地面连续接收装置连续观测不同角度传送的实施动态信息。
一个GPS接收机必须同时接收4颗卫星才能进行三维定位。对于实时厘米级定位精度,则要求同时接收5颗以上的卫星。在理想情况下,因为GPS系统有24颗卫星环绕地球运动,通常在水平角10度以上都能观测到7颖卫星。但如果附近有山、建筑物或其他遮挡物,则所能观测到的卫星会更少,这样接收机就很难定位,故有些应用还要与惯性导航技术相结合。
3.2虚拟现实技术的应用
在传统的工程测绘中,由于大部分测量工作都需要由人工进行,而导致各类安全事故的频繁发生。在工程测绘,尤其是对于某些地质条件较为复杂的地区进行实地测绘时,利用GPS虚拟现实技术创建的工程测绘环境具有逼真、交互作用的特点。应用GPS系统中的计算机绘图和虚拟现实技术可以快速、有效地以一系列三维图像在计算机屏幕上清楚的显示工程测绘的全部流程,以及应注意的安全事项即重点测量项目等。为了有效解决工程测绘中测量技术应用效果不理想的问题,测量前进行必要的模拟流程分析是极为重要的,也是保证测量方案增强可操作性、技术性和安全性的先决条件。目前,国内在部分矿井工程项目的测绘中,普遍应用GPS的虚拟现实技术进行测量方案的演练,进而可以及时查找出测量方案中存在弊端和问题,及时组织人员进行修改和完善,最终保证GPS测量技术在工程测绘中发挥出应具备的作用。
四、工程测量新技术发展方向及其应用分析
经济的发展带动测绘技术的快速发展,现代化的工程测绘技术正向着内外一体化、智能化、测量过程的可控化、测量成果的数字化、测量信息的可视化、数据获取和处理的自动化、测量信息共享数据库的方向发展。它的目的主要是为提高工程测量的工作效率和测量数据的精确度,方便工程的施工。测绘技术的快速更新也要求我国有关部分和企业加强测量人员的培养,使有关人才及时了解新的测量技术,使工程测量顺利进行。
五、结语
总而言之,GPS测量技术是新的测绘技术之一,其不仅精度高、技术含量高、节约时间,而且也使得大型工程测量所带来的人力物力财力大大降低。随着新型建设工程准确度和效率的提高,GPS测量技术将在实际中被更好的应用。
参考文献:
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【关键词】建筑工程;测量技术;施工测量
【 pick to 】 construction engineering surveying is refers to the engineering construction from the planning design, construction to management of each phase measurement, primarily for planning and design to provide complete and reliable topographic data. This article mainly aims at building engineering survey technology is introduced.
【 key words 】 building engineering; Measurement technology; Construction survey
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
引言
建筑工程测量在建筑工程不同阶段,可分为规划设计阶段测量、施工阶段测量和经营管理阶段测量三方面,为整个建筑工程提供可靠的地形资料。每一个阶段的测量都对整体有重大的影响。
一、 建筑工程测量技术概述
1.1建筑工程测量的内容
建筑工程测量工作主要包含五个方面:第一,在施工之前要建立施工网;第二,测量对建筑物的定位;第三,在施工过程中,测量机械的安装位置;第四,竣工测量。第五,观测施工中一些高大的建筑物。
1.2 建筑工程测量的要求
建筑施工测量要求按照施工规定在地面上标定设计的建筑物以及建筑物的平面位置,帮助施工顺利进行。在施工过程中进行的测量,就是为了更好的将施工的各个工序进行衔接。施工测量是建筑施工的先导性工作,也是竣工之后要进行验收的主要内容,这对于建筑物的质量与效率都有重要的影响。在测量工作开始之前应该对将要进行的项目以及任务要求设计施测方案。在评定及选择施测方案时要按照综合最优原则来选择。
1.3 建筑工程测量的特点
在工程建筑的过程中,工程测量不仅是工程质量的基本保障,同时对工程的整体安全有着决定作用。而在其测量的过程中,首先,测量人员利用专业的测量设备,将图纸设计中的各个数据落实到实际施工场地中,由此来确定建筑物具体实地位置。其次,在测量过程中,测量放线不仅是为工程今后的施工提供了准确的施工放线,同时还为其提供了相应的技术保证,从而保障了施工安全。再次,工程测量不仅是工程施工的重要前提,同时还是施工流程安排的重要依据,因而在施工建造的过程中有着极其重要的作用。最后,在工程质量检查的过程中,工程测量还为其提供相应的检查方法和手段,从而保障了工程的安全性。
二、建筑施工测量的重要性
建筑工程测量工作是为工程规划设计、施工提供基础资料的重要工作,其对工程设计、施工质量有着重要的影响,同时其还关系到工程施工阶段定线放样工作的有效实施。 其作为工程建设投资的基础工作是工程设计、施工指引,是保障工程设计与施工的必要技术条件。随着现代建筑物高度的不断增加,工程测量工作的重要性显得尤为突出。如何运用现代测量技术对建筑工程进行测量已经成为工程测量、施工企业面临的首要问题 。
三、建筑工程测量技术的应用
3.1 地面测量仪器
先进的地面测量仪器的不断创新,为施工测量带来了先进的技术。例如:电子经纬仪、数字水准仪、激光扫平仪、光电测距仪、全站仪等仪器,都极大的促进了工程测量向标准化、国际化、数字化方向发展转变,改变了传统的工程测量方法。另外还有新型的边角网、三边网、还有测距导线网等代替了传统的三角网;三等水准以及四等水准的测量也已经被三角高程所代替;之前极为困难的测距工作也已被不需要棱镜的测距仪克服;传统的基线丈量也被电子速测仪代替。先进的地面测量仪器都为建筑施工测量提供了便利,使建筑施工测量在一定程度上达到国际先进水平。
3.2 数字化的测绘技术
地面测量仪器在发展的同时,数字化测绘技术也在我国建筑测量技术中得到不断的发展,数字化的测绘技术使得较大比例尺的测图技术开始向信息化、数字化方向发展。大比例尺的测图技术如工程图与地形图的测绘,是一项重要的内容,是城市与工程测量的主要任务。而一般往往的成图方法就是一项周期很长的工作,需要脑力劳动与体力劳动相结合,要进行野外工作,此外,还要进行一些绘图工作与数据的处理工作等,尽管这项工作很复杂但是产品却很单一,而城市化与现代化工程的发展需要丰富的产品,这就意味着之前的这种测绘技术难以适应发展的需要。随着全站 仪以及电子经纬仪的应用,另外还有一些新型系统的出现,比如说,GEOMAP 系统,就把一些野外采集的设备与数控绘图仪成功的结合起来,从而形成了一个自动型测绘系统,包括数据的采集与处理,图形的编辑,以及绘图。这就增加了工作的效率。自动型测绘系统的形成为绘制大比列地形图、地下管线图等提供了较大的便利。系统所提供的资料是建立专业的数据库以及信息系统的物质基础。
3.3 GPS测量技术在建筑工程测量的应用
GPS测量技术是通过GPS接收机、数据处理软件以及终端设备组成等,通过捕获卫星高度截止角并经过处理后得到测站点的三维坐标技术。随着GPS测量技术的应用,其测量方法也不断更新,目前较为常用的GPS测量技术方式主要有静态定位方法与快速静态定位方式两种。静态定位及时在进行GPS定位时认为接收机的天线在整个观测进程中位置保持不变。在数据处理过程中将接收机天线的位置作为一个不随时间改变而改变的量。其主要用于高精度的测量定位,例如建筑工程定线、基础测量等。但是由于其观察时间较长不适用于测量精度控制要求不严的工程,因此延伸出快速静态定位测量技术。快速静态测量方法是利用载波相位观测值本身的具有的毫米级或更好的精度,故只需一个或少数几个历元的观测值就可满足厘米级定位的需求。
3.4数字成像测量技术
数字成像测量技术是利用计算机,在被测的二维影响中提取三维信息,对某地区进行多点影响的拍摄与分析而获得信息,在地形复杂、测量放线比较困难的地形中运用得比较广泛,数字成像技术的不断完善让该技术在竣工测量和变形检测中也开始得到应用。对建筑工程进行多点影响的拍摄以及对变形的监测工作,就可以客观的评价建筑工程的水平与垂直位移,以及还有倾斜度等等,进一步保证了建筑物在使用时的安全性。
篇5
【关键词】GPS定位技术工程测量加护分析数字化 摄影测量
中图分类号: P228.4 文献标识码: A 文章编号:
一.引言。
工程测量通常是指在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。传统工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门,其基本内容有测图和放样两部分。现代工程测量己经远远突破了仅仅为工程建设服务的概念,它不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定,而且包括对测量结果的分析,甚至对物体发展变化的趋势预报。
二.工程测量实施的阶段性分析。
1.规划设计阶段。
主要是提供大比例尺地形图。采用的方法主要有地面人工测图和摄影测量成图两类。
(1). 地面人工测图。是根据由总体到局部的原则,先在测区内建立平面和高程控制网点(见工程控制测量),然后根据控制点测绘地物、地貌。近年来,随着电子速测仪和机助制图系统的发展,可以应用多功能整体式或组合式的电子速测系统取得地物和地貌特征点的三维坐标数据,输入制图系统自动成图。
(2). 摄影测量成图。是对地面进行摄影,对像片加以判读、量测和处理,以获得所需资料。最先应用的是地面摄影测量,即在地面上用摄影经纬仪摄取测区的像片,据以成图。后来发展为航空摄影测量,它已成为目前测绘地形图的最主要、最有效方法。
近年来,随着摄影器材和测图仪器的改进,除了模拟测图方式以外,发展了解析测图方式,即利用立体坐标量测仪对像片量测进行解析处理,获得地形的数据资料。解析测图仪除了与一般模拟立体测图仪一样测图外,还可进行区域网点加密和数字化测图,获得数字地图。地面形态的数字表达称为“数字地面模型”,它可用来解决工程设计中绘制断面图、计算土石方量等问题。
2.施工阶段工程测量工作。
主要是按照设计和施工的要求,先建立施工控制网点,然后根据控制网点,在实地上以适当的精度放样出建筑物与生产设备各部分的位置,作为施工和安装的依据。放样工作包括平面位置放样和高程放样。平面位置放样通常采用极坐标法、直角坐标法以及交会法等。高程放样通常是根据高程控制网点用水准测量方法进行。近年来,已在施工测量中应用了激光测量仪器,例如:激光准直仪、激光垂线仪、激光平面仪、激光经纬仪、激光水准仪等(见工程测量仪器)。这不仅提高了测量的精度和速度,而且有助于实现自动化。
3. 经营管理阶段的工程测量工作。
主要是为了监视工程建筑物的现状,保证安全运营所进行的建(构)筑物变形观测。包括垂直位移(沉降)、水平位移、倾斜、挠曲,以及风振、日照等变形观测项目,其特点是要求建立较高精度的变形观测控制网和稳固的基准点。对于观测的精度要求与所采用的方法,因各项工程的要求不同,差异较大。野外观测工作完成以后,经过平差计算和初步整理,应用统计检验的方法来分析变形观测成果的可靠性,应用回归分析的方法探讨变形的规律性。垂直位移(沉降)观测,通常采用精密水准测量方法。使用液体静力水准测量法,可将液面的高程变化转换成电感输出,有利于实现观测自动化。建筑物的水平位移观测,由于它本身受力条件的不同,位移的方向不同,观测方法也就不同。对于任意方向的位移观测,常采用角度前方交会法,对于发生在某一特定方向的位移观测常采用基准线法。基准面的建立,可应用经纬仪的视线、拉紧的钢丝或者激光束。观测点相对于基准面的偏离值,可以用人工观测,也可以利用光电传感技术,实现自动化。建筑物的位移、倾斜、挠曲和瞬时变形观测,除了采用大地测量方法外,也可以应用近景摄影测量技术。
三.工程测量技术的现状。
1. 地面测量仪器。
20 世纪 80 年代以来出现许多先进的地面测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段,如:光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等,为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件,改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。三角网已被三边网、边角网、测距导线网所替代;光电测距三角高程测量代替三、四等水准测量;具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量;无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作;电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器;精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。
2.GPS定位技术。
GPS是美国从20世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有海、陆、空进行全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。随着GPS定位技术的不断改进,软、硬件的不断完善,长期使用的测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的高速度、高精度、费用省、操作简单的GPS技术代替。
在我国 G P S 定位技术的应用已深入各个领域,国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地应用 G P S 技术,在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、山体滑坡、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用 G P S 技术。随着D G P S 差分定位技术和 R T K 实时差分定位系统的发展和美国 A S 技术的解除,单点定位精度不断提高,G P S 技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景。
3. 数字化测绘技术。
数字化测绘技术在测绘工程领域得以广泛应用,使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。大比例尺地形图和工程图的测绘,历来就是城市与工程测量的重要内容和任务。
常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。随着电子经纬仪、全站仪的应用和 GEOMAP 系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。
4. 摄影测量技术。
摄影测量技术已越来越广泛的在城市和工程测绘领域中得以应用,由于高质量、高精度的摄影测量仪器的研制生产,结合计算机技术中的应用,使得摄影测量能够提供完全的、实时的三维空间信息。不仅不需要接触物体,而且减少了外业工作量,具有测量高效、高精度,成果品种繁多等特点。在城市和工程大比例尺地形测绘、地籍测绘、公路、铁路以及长距离通讯和电力选线、描述被测物体状态、建筑物变形监测、文物保护和医学上异物定位中都起到了一般测量难以起到的作用,具有广泛的应用前景。由于全数字摄影测量工作站的出现,为摄影测量技术应用提供了新的技术手段和方法,该技术已在一些大中城市和大型工程勘察单位得以引进和应用。
六.结束语
在人类活动中,工程测量是无处不在、无时不用,只要有建设就必然存在工程测量,因而其发展和应用的前景是广阔的。
参考文献:
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[3] 涂兴德. 土坝工程施工测量技术分析 [期刊论文] 《科技与生活》 -2010年16期
[4] 颜学华 张怀兴 王本奎 全站仪测量技术分析及应用 [期刊论文] 《科技与企业》 -2012年21期
[5] 张兆军工程测量技术的现状和发展方向 [期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2010年20期
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关键词:工程测量;重要性;测量技术;GPS技术
1 工程测量的重要性
1.1 在工程设计中提供图纸资料、明确占地范围了解周边工程、了解占地范围内有无城市地下管线、是否对勘探和机械设施造成影响,如果没有工程测量带来的各种比例尺地形图及管线探测图,工程设计就成了无米之炊。
1.2 在施工过程中,工程的第一步就是建筑物、构筑物的实地定位放样,因为建筑物在什么地方摆放,不可能随随便便找个地方,根据建筑物的用途、工艺流程或对于同一建筑物的各个不同部分,其精度要求是不一致的,而且往往相差非常悬殊,此时应正确制定工程建筑物定位的精度要求,如果定得过宽,就可能造成质量事故,反之若定得过严,则给放样工作带来不少困难,从而增加放样的工作量,延长放样时间,也就无法满足现代化高速度施工的需要。
1.3 就是确定建筑物放样的精度,建筑物竣工时的定位误差是由施工误差和测量放样误差所引起的。由于各种建筑物或同一建筑物中各不同的建筑部分,对放样精度的要求是不同的,因此应考虑到施工现场条件与施工程序和方法,分析这些建筑物是否必须直接从控制点进行放样,对于某些建筑元素,虽然它们之间相对位置精度要求很高,但在放样时,可以利用它们之间的几何联系直接进行。因此工程测量工作前,制定必要的合理的精度,是关系到该工程建设中周期长短的一项重要的工作。
1.4 在工程施工过程中,从工程开工一直到工程结束,均离不开工程测量工作。首先对建筑物进行定位,确定建筑物的实际位置,有了准确的地面标识然后才能确立次区域是否有设计后新增建(构)筑物及新埋入地下管线,以保证机械设备的使用,在基槽开挖完毕后,要进行基槽验收,以及后续的垫层、底板线的投测,对于重要设备基础,如有螺栓、预埋件及预留孔等,在稳固好后,应及时进行测量轴线标高复验,并在砼浇筑过程中进行连续监测,以防备砼浇筑过程中,发生位移、沉降等质量事故的发生。
1.5 在基础施工完毕后,进行竣工线的投测,接下来设备安装需连续对设备的平整度、标高进行跟踪测量,以确保设备的工艺流程完好,保证设备联动达到设计要求。
1.6 最后的竣工测量是规划管理竣工验收的一项重要程序,竣工测量形成的成果报告是规划竣工验收审核的重要依据,竣工测量既有工程测量的普遍性要求,也有规划管理的特殊性要求,不仅涉及到影响测绘管理部门掌握现状地理信息的正确性,而且涉及到影响规划管理部门规划审批的落实和监督管理,因此竣工测量是关系到城市建设管理和规划实施落实的一项重要测绘工作。
1.7 在建筑物运营管理阶段,工程测量起着极其重要的作用。由于各种因素的影响,建筑物及其设备在运营过程中,都产生变形。这种变形在一定限度之内,应认为是正常现象,但如果超过了规定的限度,就会影响建筑物的正常使用,严重时还会危及建筑物的安全。因此在工程建筑物的施工和运营期间,必须进行监视观测,通过变形观测取得第一手的资料,可以监视工程建筑物的状态变化和工作情况,在发现不正常现象时,应及时分析原因,采取措施,防止事故发生并改善运营方式以保证安全。
1.8 通过在施工和运营期间对工程建筑物原体进行观测,分析研究,可以验证地基与基础的计算方法,工程结构的设计方法,对不同的地基与工程结构规定合理的允许沉陷与变形的数值,为工程建筑物的设计施工管理和科学研究工作提供资料。
2 控制测量技术
随着高新技术的发展和社会的进步,现代工业生产进入了一个新的阶段。许多新的工业生产要求对生产的自动化流程、生产过程控制、产品质量检验与监测等工作进行快速、高精度的测点、定位,并给出运行轨道或复杂形体的数字模型等,这是传统的光学、机械方法所无法完成的。
2.1 GPS技术已成为建立平面控制网的一种常用手段。可以说,GPS技术的发展和应用是本世纪测绘领域最辉煌的成就之一。随着差分GPS定位技术的发展与应用,不仅是高等级的首级网和加密网,就连图根点和航空摄影测量像控点的测定也广泛采用了GPS。
2.2 在许多地形测量项目中,光电测距导线早已成为一种最基本的控制测量方法。特别是当使用全站仪时,可以将低等级的图根控制与细部地形测量同步进行,从而提高总体作业效率。
2.3 徕卡公司最新推出的全站仪与GPS 完美结合,是集成了GPS 功能的高性能全站仪(超站仪),无需控制点、长导线和后方交会等工作,直接使用GPS 确定该点的三维坐标,然后就可以使用全站仪进行测图、放样等工程控制测量。
2.4 过去一直沿用几何水准测量的方法,这种方法耗时费力,效率较低。本世纪六七十年代以来,随着电磁波测距技术的发展,产生了电子测距三角高程测量,国内外在这方面均做了大量的理论研究和实验论证工作,目前电子测距三角高程测量已可以代替三、四等水准测量,大部分规范也已采纳了这些成果。
2.5 电子测距三角高程测量无疑是几何水准测量很好的补充手段,同时,随着GPS 在平面控制测量上日益广泛的应用,关于GPS 在高程控制测量领域的应用研究也掀起了热潮。GPS 拟合高程已可达到厘米级精度,许多单位已先后发表了相应的生产或试验成果。
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关键词:工程测量;GPS测量技术;应用;探讨
一、GPS测量技术原理及特点
1 原理
GPS是Global Poaitioning System的简称――即全球定位系统,全球定位系统拥有的优势特点是:全天候、精度高、操作简便、高效益。GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统。在需要的位置点架设GPS接收机,在某一时刻同时接收了三颗以上的GPS卫星所发出的导航电文,通过一系列数据处理和计算可求得该时刻GPS接收机至GPS卫星的距离,同样通过接收卫星星历可获得该时刻这些卫星在空间的位置(三维坐标)。
2 特点
2.1 测站之间无需通视。GPS工程测量对各个测站间的要求很简单,相互之间不需要通视,仅要注意测站的上部空间需开阔,以保障GPS系统在接收卫星的信号时不扰。也正是由于这个特点为测量工程节省了大量的造标费用。因为各个测站无需通视,点位的选择就很灵活、方便,可以根据具体工程的需要来选择位置,省去了大地网测量中的过渡点、传算点的测量工作;
2.2 定位精度高。一般的双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm,红外仪的精度则为5mm+5ppm,GPS测量出的精度相当于红外仪的精度,但距离越长,GPS测量的精度优势就越明显。在各种应用实践中证明,GPS相对定位精度在50km以内时,可以达到10-6,GPS相对定位精度在100km~500km时,可以达到10-7,GPS相对定位精度在1 000km时,可以达到10-9。而在300 m~1 500m的工程精密定位测量过程中,1小时以上观测的解,其平面位置误差小于1mm,与ME-5000电磁波测距仪测定的边长比较,其边长较差最大为0.5mm,校差中误差为0.3mm;
2.3 观测时间短。在布设GPS控制网时,各个测站的观测时间大概是30min~40min,如果应用快速静态定位方法,其观测的时间会更短。若是应用实时动态差分法(RTK-Real-time kinematic)能在5s内求得测点坐标;
2.4 提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时,可以精确测定观测站的大地高程;
2.5 操作简便。GPS测量系统接收机也在不断的改进、完善,其自动化的程度也在逐步提高:接收机的体积越来越小,重量越来越轻,这在很大程度上减轻了外业测量人员的工作紧张程度和劳动强度。而今GPS接收机已趋向于小型化和操作简便化,测量工作人员只需将天线对中、整平,量取天线高、打开电源即可进行自动观测,对获取的数据,利用各种数据处理软件进行处理即求得测点三维坐标。另外,GPS观测工作在一天之中的任一时间都可以进行,各种恶劣天气、气候情况对它的影响不是很大。
二、GPS 在工程测量中的应用
1 常规静态测量
采用两台(或两台以上)GPS 接收机,分别安置在一条或数条基线的两端,同步观测4 颗以上卫星,每时段根据基线长度和测量等级观测45 分钟以上的时间。这种模式一般可以达到5mm+1ppm的相对定位精度。常规静态测量常用于建立全球性或国家级大地控制网,建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等。
2 快速静态测量
在一个已知测站上安置一台GPS 接收机作为基准站,连续跟踪所有可见卫星。移动站接收机依次到各待测测站,每测站观测数分钟。这种模式常用于控制网的建立及其加密、工程测量、地籍测量等。需要注意的是这种方法要求在观测时段内确保有5 颗以上卫星可供观测;流动点与基准点相距应不超过20km。
3 准动态测量
在一个已知测站上安置一台GPS 接收机作为基准站,连续跟踪所有可见卫星。移动站接收机在进行初始化后依次到各待测测站,每测站观测几个历元数据。这种模式可用于开阔地区的加密控制测量、工程定位及碎部测量、剖面测量及线路测量等。需要注意的是这种方法要求在观测时段内确保有5 颗以上卫星可供观测;流动点与基准点相距应不超过20km。另外,有一种连续动态测量,也属于这种模式。
4 实时动态测量
实时动态测量则是实时得到高精度的测量结果。具体方法是:在一个已知测站上架设GPS 基准站接收机和数据链,连续跟踪所有可见卫星,并通过数据链向移动站发送数据。移动站接收机通过移动站数据链接收基准站发射来的数据,并在机进行处理,从而实时得到移动站的高精度位置。DGPS 通常叫做实时差分测量,精度为亚米级到米级,这种方式是基准站将基准站上测量得到的RTCM 数据通过数据链传输到移动站,移动站接收到RTCM 数据后,自动进行解算,得到经差分改正以后的坐标。RTK 则是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS 测量,它是GPS 测量技术发展中的一个新突破。它的工作思路与DGPS 相似,只不过是基准站将观测数据发送到移动站(而不是发射RTCM 数据), 移动站接收机再采用更先进的在机处理方法进行处理,从而得到精度比DGPS 高得多的实时测量结果。这种方法的精度一般为2 厘米左右。
三、GPS测量技术在工程测量中的应用方法
1 GPS测量的外业实施
1.1 选点。点位应选择在易于安置接收设备、视野开阔的位置。选点时应着重考虑:(1)每点最好与某一点通视,方便在后续的测量工作中继续使用;(2)视野周围高度角15°以上不应有障碍物,以免信号被遮挡或吸收;(3)点位附近不应有大功率无线电发射源(如电视台、微波站等),距离不应小于200m,距离高压电线不得小于50m等,避免电磁场对信号的干扰,减弱多路径效应的影响;(4)点位应选在交通便利、地面基础稳定、易于保存、有利于其他观测手段扩展与联系的地方,以便观测和日后使用;(5)选点结束后,按要求埋设标石,标石要求必须坚固、稳定,并填写点之记。
1.2 观测。外业观测主要包括以下内容:天线安置、开机观测、气象参数测定、观测记录。并及时将数据转移至存储设备上,观测者填写观测手簿。
2 GPS测量的数据处理
GPS数据处理主要流程如下:
将GPS接收机记录的观测数据传输到存储设备之后,就需要对数据进行分流,即从原始记录中,通过解码将各种数据分类整理,剔除无效观测值和冗余信息,形成各种数据文件,如星历文件、观测文件和测站信息文件等。统一数据文件格式,将不同类型接收机的数据记录格式、项目和采样密度和观测值数据单位统一为标准化的文件格式,以便统一处理。采用多项式拟合法,平滑GPS卫星每小时发送的轨道参数,使观测时段的卫星轨道标准化。探测周跳、修复载波相位观测值。对观测值进行必要修改,在GPS观测值中加入对流层改正,单频接收的观测值中加入电离层改正。预处理的主要目的是净化观测值,提高观测值的精度。一般的数据处理软件都采用站星双差观测值。
参考文献:
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关键词:工程测量;建筑楼;施工测量;放样;标高;提升;办法
Abstract: this paper is located in the city's busy around a section engineering building for example, discusses on layer upon layer, a brief analysis of the measuring work progress and ideas on, then analyses the application of measuring technology of engineering construction, and finally puts forward some based on scientific technology and advanced equipment advance engineering measurement to, we hope this paper make reference to everyone role, and we welcome criticism to correct.
Keywords: engineering measurement; Building floor; The construction survey; Layout; Elevation; Ascension; way
中图分类号:P202文献标识码: A 文章编号:
一、工程案例分析
某地处城市繁华地段的商用建筑综合楼,由裙楼和主楼组成,裙楼主要为地下一层地上三层,占地面积广阔,主楼宽约30m,最大埋深-7m,平面呈多边形,长约55m,宽约75m,最高点45m。
工程具备特点:结构平面形式复杂、曲线类型多、基础深、大凌空、高程落差大等。
工程测量特点:任务重、工期紧、图纸多,测量工作复杂且量大,内业计算量超常。
测量工作的重点:如何高效全面的审核图纸,布局好基础测量,有效的控制工程测量放样的精度,做好施工测量工作,快速准确的提供施工测量数据,是本工程测量工作的重中之重。
思路开展:从测量工作的逐级控制原则出发,严格执行三级管理程序:“项目部测量组施工测量复核监理检核”。高标准、严要求、高精度地为实现工程建设取得优质质量而奋斗。
二、该工程施工测量技术分析
1、工程定位测量。工程引测轴线采用轴线控制桩,要求建筑施工方格网控制线的测距精度不得低于L/10000,测角精度不得低于±10”,要求,测角中误差不得大于±5”,测距边长误差不大于±10mm。
2、控制点的布置及施测。①地处城市繁华段,拟建建筑物的四周场地狭小,故南北向和东西向控制点集中布设在东侧和北侧的原有路面上,西侧和南侧只布设远向复核控制点。②总体要求布设的控制点均引至四周马路上,且要求通视,可采用正倒镜分中法,投测轴线时或后视时均在观测范围之内。其次要根据甲方要求和市测量大队提供的控制点形成四边形进行控制,也要根据市测量大队提供的高程控制点数据,向建筑物的东、西、南、北各引测一个固定控制点。③结合工程性质水准点按三等水准测量要求施测。
3、基础施工测量。①测设基坑开挖边线:根据已有的建筑物轴线控制桩确定角桩以及建筑物的边线,考虑基础施工所需的宽度,测设出了基坑的开挖边线并撒出灰线。②基坑开挖测量工作:开挖过程中使用水准仪控制开挖深度,利用全站仪将门口和门墩±0.000点引测到基坑底。
③对周围已建成工程的影响及沉降观测分析:基抗开挖会影响到周围已建成的建筑物,为防止开挖过程中已有建筑的倾斜或倒塌,应增加观测量及时反应已有建筑的沉降情况,并根据沉降报告做出相应解决措施,以减少不必要的损失。
4、基础放线。此工程基础为桩与箱形的复合基础,基坑开挖完后,要先做好各条轴线和桩孔的定位线,随后测设箱形基础的各条边界线和梁轴线。需要特别注意的是:为了通视和量距方便,有时测设轴线的平行线等,需要在现场标注清楚,防止错乱复杂。同时也要考虑到建筑轴线与桩、梁、柱、墙的中线不重合的情况,放线时做到综合分析考虑完善。
5、轴线及各控制线的放样。①严格按照由“整体到局部、先控制整体后控制碎部”的逐级控制的测量原则,结合该工程建筑性质和结构特点,根据现场通视条件及现场施工的需要,以相关部门提供的控制点为高级控制点,沿场地周围布设了一条闭合导线,作为首级控制导线网。②由于本工程曲线类型多、占地面积大、平面形状复杂等特点,势必会造成外控制点的布设困难大,首级导线点之间精度不均匀,布设导线边长差异大,且在施工过程中的使用率也会受到限制。因此,施工测量总体控制以采取内控为主,外控为辅,内外控相结合的控制方法,但始终保持内、外联测。测设现场方格网作为轴线控制时,边长不宜过长,并以此作为工程的二级导线,为减少由于工程高差太大产生I角的影响,避免地下、地上两部分结构出现测量放样的超差,需要事先在基础护坡周围布设“十”字轴线控制点,并与地上Ⅰ、Ⅱ级导线点联测并检核,以确保施工测量控制精度的要求。③为便于层间的检核,在各流水段内应以适当密度设置预留点、轴线控制点,以此进行层间放线的复核,对于大凌空层间较复杂的点位当采用激光铅直仪法进行投点检核。
6、竖向标高控制。本工程的高层控制选用二等水准测量和四等水准测量法控制进行。具体控制:①对于非常规结构构件的测量控制:该工程中主楼平面中轴以斜15°线为主。东西端辅以圆弧。旋转餐厅为半悬空圆形,南裙房为交叉圆弧。因此,对于此类复杂的曲线测量控制,其曲线放样精度及中轴斜线精度直接影响到建筑物的成形效果,所以应重点注意。②±0.000以上:结构标高主要采取测设加一米标高控制线,作为高程施工的依据。为了避免标高传递出现上、下层标高超差,需要经常对标高控制点进行联测、复测、平差,经检查核对后方可进行向上层的标高传递,且要在适当位置设标高控制点,通常每层不得少于3点,精度要控制在±3mm以内,总高在±15mm以内调整闭合差。③±0.000以下:由于工程结构基坑深,选用水准仪高程测量向基坑度进行标高传递,获得基底高程,经检验、复检、复核且进行过闭合差调整后,应将不得少于3个以上的标高基准桩妥善保护起来。
三、提升工程测量质量的办法
上述分析可知:地处城市繁华段的商用建筑楼,通常比住宅建筑或民用建筑结构更复杂,对测量工作要求的精度更高,施工更繁琐严谨,加之工程测量关系到建筑物的施工运营安全,所以笔者认为在实践中还需要不断借助先进的设备和科学的技术方法,来提升工程测量的质量。
1、提高计算机的利用。通常大型建筑由于结构复杂,所以施工测量的计算量大,图纸绘制的难度也加大。尤其是对于像本工程实例中复杂的比例尺地形图和平面不规则施工放样与数据计算,使用传统的绘图技术和计算方法显然已不能满足工程的需要。故提高计算机的应用,借助计算机绘图软件快速绘图或利用设定好的程序进行合理计算,受到广大业内人士的青睐,因为此法不但计算精确高效,绘图准确整洁,而且还能快速完成,大大缩短了施工周期,极大地提高了测量工作效率。
2、利用科学的新技术。对于像本文实例所述的精度要求高、结构复杂且施工条件限制度大的建筑群,因受现场通视等条件影响,在布设控制点和控制点的使用率受限制时,采用GPS技术进行控制点的随机布设,施工时既可避免由于不通视所带来的困扰,又可免除控制点间联测等工作;而且GPS技术每定一点时间不超过40min,点位精度可达到±3mm,一步定点既可确保点位精度,又可节省时间提高工作效率。当然科学的新技术还有很多,比如数字化成图技术可以解决先前遇复杂建筑人工绘图的繁琐重复;GIS技术完全实现了集数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的流程等等,不同的技术方法都有其自身的优势,个人觉得抓住优势占为己有才是最正确的做法。
结语:总之,建设中若遇诸如本文所述的精度要求高,结构复杂、曲线类型多、高程落差大、基础深等施工测量难度大的工程,本文论述的测量方法和技术希望可做一参考,同时懂得结合自身工程性质和特点,合理选用新技术和新设备并加以应用,不失为提升工程测量质量的良策。
参考文献
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篇9
关键词:测量信息化;工程测量;技术展望
中图分类号: P2 文献标识码: A
一、信息化测绘技术体系
1.1从技术角度上,信息化测绘技术是现代测绘科学技术经多学科交叉、融合后发展形成的,它依托数字化测绘体系,实现地理空间信息的快速获取和更新、智能化处理和一体化管理、网络化生产与分发服务,实现地理空间信息资源的融合、增值服务,使测绘信息与技术产品社会化,为社会提供多尺度、多形式的服务,是“后数字化测绘技术”时期的发展走向。面对以TB级计的海量地理信息数据和各行各业的迫切需求,使我们面临着“数据又多又少”的矛盾局面:一方面数据多得无法处理;另一方面用户需要的数据又找不到,无法快速而及时地回答用户问题。因此,对地理空间信息加工与处理提出了自动化、智能化和实时化的要求,这恰恰体现了对数字化的提升,也符合复杂巨系统的格局。
1.2随着全球信息网格(GIG)概念的提出,人们将要面临在下一代3G(great global grid)互联网上进行网格计算,即不仅可以查询和检索GIS时空数据,而且还要能利用网络上的计算资源进行网格计算。在网格计算环境下,目前的GIS数据面临着空间数据的基准、空间数据的时态、语义描述以及数据存贮格式不一致的4大障碍。因此,建立全球统一的空间信息网格对实现网格计算势在必行。为此,我们提出了从用户需求出发的空间信息多级网格(SIMG)的概念,用带地学编码的粗细网格来统一存贮时空数据。其基本的思想是在地理坐标框架下,根据自然社会发展的不平衡特征将全球分成粗细不等的格网,格网中心点的经纬度坐标和全球地心坐标系坐标作为参照标准,存贮各个格网内的地物及其属性特征,这种存贮方法特别适合于国家社会经济数据空间统计与分析。如果能解决空间信息多级网格与现有不同比例尺空间数据库的相互转换,GIS的应用理论将会上一个新的台阶,空间数据挖掘也可望得到更好的应用,使空间分析和辅助决策支持上一个新台阶,同时也对信息化测绘体系提出了明晰的目标和方向。人类的社会活动和自然界的发展变化都是在时空框架下进行的,地球空间信息是它们的载体和数学基础。在信息时代由于互联网和移动通讯网络的发展加上计算机终端的便携化,使时空信息服务的大众化代表了当前和未来的时代特征,也是空间信息行业能否产业化运转的关键。
二、信息化测绘的任务与特征
信息化测绘是当前测绘事业发展的方向。信息化测绘体系是地理空间信息获取、处理和服务等测绘业务流程信息化的具体体现,主要包括现代化的测绘基准体系、基础地理信息资源体系和地理空间信息的实时化获取体系、自动化处理体系、网络化服务体系等。充分利用现代高新技术,加快建设信息化测绘体系,大力推进测绘信息化进程,是测绘事业适应国家信息化建设的紧迫任务和重要内容,也是实现测绘事业又好又快发展的基本要求和必要途径。信息化测绘体系建设应该包括两大目标:一是要着力发展先进的测绘技术方法,建设现代化的测绘基础设施;二是要着力提升测绘的保障服务能力。这两个目标密切相关。前一个目标是后一个目标的基础和前提,是实现后一个目标的手段和条件;而后一个目标则是前一个目标的出发点和落脚点,是建设信息化测绘体系的终极目标。因此,信息化测绘体系建设的核心是切实提升测绘的保障服务能力。当然,要提升测绘的保障服务能力,必须大力发展测绘技术手段,建立健全相应的政策法规和技术标准。从提升测绘保障服务能力的角度上看,信息化测绘应该具有以下特征:
2.1测绘保障服务的层次有显著提高。在强化测绘的“支撑”作用的同时,大力发展测绘的“提升”作用。
2.2测绘保障服务的模式有显著变化。测绘应该从被动服务、普遍服务转变为主动服务、按需服务。这不仅包括测绘服务和成果的提供模式,也包括测绘成果的应用模式和后续服务模式等。
2.3测绘保障服务的质量有显著改善。测绘产品及服务不仅要优质化,更要增值化。测绘成果的内容、形式和质量应适应应用的需求,特别是成果的现势性应得到明显改观。
2.4测绘保障服务的效果有显著增强。测绘保障服务要适宜、及时和有效,并应以其为其它业务的成功而提供的支持程度作为衡量保障服务效果的基本标准。
三、信息化测绘的若干关键技术
3.1城市地理信息共享标准。由于标准化工作未得到重视的危害有滞后性,往往被忽视,而一旦发现失误再去弥补,代价很大,有些工程需要重来。因此,信息测绘体系建设应十分重视标准先行。城市地理信息共享标准涉及地理模型、数据获取、组织管理、共享服务等方面。主要包括:地理基础框架与地理信息分类标准、数据质量标准和分发服务标准等。
3.2现代化城市测绘基准体系。现代测绘基准体系主要包括:GNSS虚拟参考站技术、坐标系转换技术、厘米级大地水准面精化技术、分米级交通导航技术等。该技术不仅可逐步取代传统的城市测量控制系统,还可以提供实时动态的空位置服务,将带来城市测量的历史性进步。
3.3智能化移动测量技术。移动测量技术是多传感器集成技术、空间同步技术、自动提取技术、移动信息实时传输等技术的总称。目前典型的产品有:基于PDA的野外全息数据采集技术;基于可量测实景影像(DMI)信息提取技术。该技术特别适合专题热点数据采集,有利于实现地理信息服务的大众化、社会化、灵性化与实时化。
3.4无人飞行器航空摄影测量技术。无人飞行器航空摄影测量技术主要包括:长航时无人飞行器技术、传感器姿态控制技术、平流层平台摄影测量技术与应用、航空摄影二维及三维信息的提取技术等。此项技术的应用将改变传统的摄影测量作业方式,大大缩短成图周期、降低测绘成本、提高测绘生产与成果更新的效率,并可为三维仿真提供高分辨率纹理数据。
四、结语
信息化测绘是数字化测绘的延伸和发展,是信息社会测绘生产力发展的必然要求。在信息化条件下,空间数据生产的劳动强度极大降低,技术含量极大提高,应用前景更加广阔。历史将有力证明:建设城市信息化测绘体系是工程测量行业实现可持续发展的必由之路,殷切期待工程测量行业在信息化的浪潮中更加繁荣昌盛。
参考资料
[1] 张清浦.关于信息化测绘体系建设目标和任务的探讨[J].地理信息世界.2008年04期
篇10
【关键词】工程测量;技术发展;状况
工程测量学科是一门应用学科,它是直接为国民经济建设和国防建设服务,紧密与生产实践相结合的学科,是测绘学中最活跃的一个分支学科。工程测量有着悠久的历史,近20年来,随着测绘科技的飞速发展,工程测量的技术面貌发生了深刻的变化,并取得很大的成就。
1 工程测量的定义
在工程建设的设计、施工和管理各阶段中进行测量工作的理论、方法和技术称为工程测量。工程测量是测绘科学与技术在国民经济和国防建设中的直接应用,是综合性的应用测绘科学与技术,它直接为工程建设服务,它的服务和应用范围包括城建、地质、铁路、交通、房地产管理、水利电力、能源、航天和国防等各种工程建设部门。
2 我国工程测量技术现状分析
自从上个世纪末期美国年全面建成GPS导航系统以来,GPS技术成功地应用到有海.陆.空等全方位三维导航与定位,并发挥重要作用。近年来,随着先进科学技术的发展,新一代卫星导航与GPS定位技术的不断改进,软.硬件的不断完善,长期使用的测距.测角.测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的费用省.高速度.高精度.操作简单的GPS技术代替。同时,在我国GPS定位技术也在各行各业得到广泛应用,因而,工程测量技术领域也不例外,借助于先进的GPS定位技术,极大地提高工程测量质量与效率。例如,在高速公路施工建设、石油勘探工程、地铁修建、隧道贯通、大坝监测、地震的形变监测以及山体滑坡测量等也已广泛地使用GPS技术。
2.1 数量库技术与GIS技术的应用
随着测量数据采集和数据处理的逐步自动化、数字化,测量工作者如何更好地使用和管理好长期积累或收集的大量测绘信息,更好地为经济建设和国防建设服务,其最有效的方法是利用数据库技术或GIS技术建立数据库或信息系统。如城市或工程控制网数据库、管线数据库、矿山测量数据库、大坝变形观测数据库、地形图数据库、城市基础地理信息系统等,其目的是把大量的测量数据或信息进行科学的存储,以便于检索、分析、分发和利用,以实现管理和服务的科学化、现代化。
2.2 在工程测量中,先进的地面测量仪器的应用
近些年来,随着许多先进的地面测量仪器的出现,大大地简化了工程测量程序,为工程测量提供了先进的技术工具和手段,例如精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、数字水准仪、光电测距仪、激光扫平仪以及电子水准仪激光准直仪等,是工程测量技术现代化的重要体现,彻底地改了传统低效、高成本的工程测量模式,为相关企业的工程测量节约了不必要的成本开支。同时,还具有自动跟踪和连续函数测距仪用于施工放样测量;不需要棱镜的测距仪就能解决工作问题;电子速测仪提供了详细的测量的理想仪器的应用精密测距仪,并取代了传统的计量基准。
2.3 摄影测量技术在工程测绘中的应用
在当前工程测量领域发展中,摄影测量技术是其不可或缺重要组成部分,并在城市和工程测绘领域中得到广泛的推广与应用,由于摄影测量技术具有高品质,高精度摄影测量仪器的开发和生产的结合,提供完整的,实时的三维空间信息应用计算机技术,摄影。同时,提高了测量效率,减少了测量工作量,精度高,结果精确,在城市和工程大比例尺地形测绘.地籍测绘.公路.铁路以及长距离通讯和电力选线.描述被测物体状态.建筑物变形监测.文物保护和医学上异物定位等方面的应用发挥重要作用,起到了一般测量难以起到的作用,具有广泛的应用前景。此外,随着全数字摄影测量工作站的出现,为摄影测量技术提供新的技术手段和方法,它可以为一些城市和大型工程勘察单位提供影像的、数字的、线划的等多种形式的地图。
3 三维工业测量技术的兴起和应用
20世纪80年代以来,随着高新技术的发展和社会的进步,现代工业生产进入了一个新的阶段。许多新的工业生产要求对生产的自动化流程、生产过程控制、产品质量检验与监测等工作进行快速、高精度的测点、定位,并给出运行轨道或复杂形体的数字模型等,这是传统的光学、机械方法所无法完成的。三维工业测量系统是以电子经纬仪或近景摄影仪为传感器,在电子计算机的支持下而形成的三维测量系统,主要应用于以下的工业领域。1)汽车、飞机、造船工业及空间技术等方面设计、试验、制造、组装过程中的测量和定位。2)工业用机器人的检测。3)卫星接收天线安装和维护的精度检测。4)生产自动化过程、生产过程控制、生产质量检验与检测的动态测量。5)负荷试验中变形与应变测定。6)栏水与边坡稳定性的检测等。
4 工程测量技术的发展趋势
4.1 随着科学技术的发展,工程测量的数据收集已不再局限于一维和二维,根据新的系统将提供三维甚至四维的方向发展,并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。同时,测量作业平台也将会根据施工现场的特殊性要求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,在很大程度上提高工程测量的灵活性。大型复杂结构的建筑物、设备、几何重建和质量控制的三维测量,以及现代工业生产过程自动化,过程控制,产品质量检测和监控数据和定位要求,精度要求越来越高,将推动三维测量技术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。
4.2 工程测量技术将会打破传统的宏观测量领域,实现进一步的宏观方向和微观世界两个极端的发展,并对测量精度要求越来越高。在宏观测量技术方面,工程建设将具有更大的难度及规模,能更好地满足大型施工建设工程的测量要求,精度要求也更为提升;在微观测量技术方面,借助于先进的计算机技术,将向微型计量方向发展,跨入微观领域,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。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。
4.3 工程测量将实现过程控制的一体化和网络化,并实现远程控制测量。无线数据交换技术,计算机技术,网络技术,使工程勘察,从单机综合开发从单体的工作协作和实时操作模式的基本形式。同时,在进行大型机电设备组装、工业测量、质量控制以及线上检验时,可以直接采用高端的测量设备仪器以及先进的作业方法,简化测量工序,这成为了制作业的发展新趋势,甚至可以列为制造业牢不可分的一个组成部分。
5 结束语
我国工程测量科技进步很大,发展很快,取得了显著成绩,但是发展还不平衡,尚跟不上国民经济建设发展和社会进步的需要。摆在我们面前的任务是:大力促进工程测量的技术方法与手段的更新换代,积极推动新技术的推广和应用,把传统的手工测量向电子化、数字化、自动化方向发展;同时加强相关学科的研究,不断拓宽工程测量服务新领域,开创工程测量发展新局面,为推动我国工程测量科技进步而努力奋斗。
【参考文献】
[1]郑汉球,洪立波,陶福海.工程测量技术的发展和我们的对策[J].北京测绘,1996(1).
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