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测量工程论文赏析八篇

发布时间:2023-04-06 18:40:09

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的测量工程论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

测量工程论文

第1篇

测量平差课程是测绘工程专业本科的专业基础核心课程,但由于测绘工程专业本科学生四年要掌握的基础知识、专业基础及专业知识比较多,在进行测绘工程专业招生的各高校课程设置中,测量平差课程的课时设置一般并不多,我校为64学时。而测量平差课程教学大纲要求学生了解测量误差的基本概念、基本理论、主要平差方法,掌握常用的平差方法及各平差方法的适用情况,并能用该课程所学到的理论与方法对常见的控制网观测成果进行平差计算,求得观测值及未知量的平差值与精度计算,教学内容比较多。因此,在授课之前制定一份合理的教学计划,明确该课程的教学内容,安排好教学大纲要求内容的课时分布,是非常重要的。

2讲好绪论激发学生的学习兴趣

人常说,学一行,爱一行。要学好一门课程,首先就要喜欢这门课程,对于测量平差这门测绘工程专业本科的核心课程,更是如此。在首次上课之前,大部分学生对要学习的课程还不是很了解,因此,绪论的讲授就显得非常重要。通过绪论课,要让学生了解测量平差课程的性质、该课程在测绘工程专业课程设置中的位置、测量平差的研究对象、主要任务及课程的主要内容,让学生对这门课程有一个基本的认识,激发学生的学习兴趣。在此基础上,介绍测量平差课程的特点、学习的一些技巧和注意事项,以便学生能够尽快找到适合自己的学习方法,为学好测量平差课程做好铺垫。

3注重测量平差课程的“三基”教学

“三基”即该课程的基本概念、基本理论和基本方法。“三基”教学是测量平差课程教学的重点,要让学生学好测量平差课程,首先就要使其掌握该课程的基本概念、基本理论和基本方法,在此基础上,才可以进一步深入学习,可以说脱离了“三基”的平差课程学习如同空中楼阁,是不可能学好该课程的。

3.1重视基本概念

测量平差课中的基本概念比较抽象,如观测误差、最或是值、改正数、必要观测、多余观测、精度、中误差等。掌握这些基本概念是学习基本理论和基本方法的前提,而不掌握基本概念,要学习基本理论和基本方法简直是不可能的。其实,这些基本概念本身并没有什么高深的理论和方法,也没有多大难度,只是对初学者来说比较生僻而已,学习起来还是比较容易的。在教学中,一定要重视基本概念,课堂上要讲清楚各概念的定义、表示方法、有关定义式及实际应用举例等,以便学生能够理解并准确地掌握基本概念,而不致混淆。

3.2加强基本理论教学

测量平差课程的大多数理论都是贯穿于平差方法之中的,要特别强调的基本理论主要有平差原则、协方差传播定律、协因数传播定律等,这些基本理论都是要求学生熟练掌握的。对于平差原则理论,讲清楚常用的平差原则、适用情况及各原则的具体含义;而对于协方差传播定律、协因数传播定律等,要从定律的定义、传播关系表达式、使用定律时的注意事项等着手进行详细讲解,以便学生能够正确理解这些定律,在此基础上,通过定律使用的实例讲解和学生练习,加深学生对定律的进一步理解与掌握。

3.3重点进行基本方法的教学

测量平差的方法有很多,像条件平差法、间接平差法、附有未知数的条件平差法、附有条件的间接平差法等经典平差方法及序贯平差、附有系统参数的平差等近代平差方法。每一种平差方法都有自身的平差原理、函数模型、法方程、改正数的计算方法及精度评定等,不同平差方法之间既有区别又有联系。在基本测量方法教学时,应做到:1)明确各平差方法的原理;2)重点讲解函数模型的数目、形式与常见控制网函数模型的列立方法;3)强调法方程的数目与组成方法;4)利用计算工具进行法方程的解算;5)强调不同平差方法下改正数的计算方法;6)观测值最或是值的计算与检核;7)精度评定,评定观测值、平差值及平差值函数的精度。

4引导学生善于总结并抓住规律

“公式多,函数模型长”是初接触测量平差课程的大多数人的共识。的确,与测绘工程专业的其他课程相比较而言,测量平差课的公式是比较多的,函数模型不但多而且通常也是比较长的,但平差课程中的大部分公式、模型的组成都是很有规律的,只要抓住了这些公式、模型的规律,即便公式、模型忘记了,也不难对照几何模型按规律写出对应的公式、模型。因此,在课堂教学中要引导学生善于总结规律并抓住规律的要点,这样,公式、函数模型的记忆就不成问题了。

5适当地引导学生利用具有计算功能的软件进行计算机辅助计算

“计算量大”是测量平差课程的又一特点。一个比较大的控制网平差问题,在没有计算机辅助计算的情况下,几个小时乃至一天是很正常的。单就控制网平差中法方程的解算来讲,一个4阶的法方程,若要通过高斯约化法进行解算,就需至少半个小时,而高斯约化法解算法方程的工作量与法方程的阶数是呈幂次数增加的,在法方程阶数比较高的情况下,手工计算有时是难以完成的,而利用MATLAB进行法方程的解算,在输入法方程系数、常数项的情况下,仅一个命令在几秒钟之内就可得到准确的结果。因此,在进行法方程、转换系数方程的组成与解算部分教学时,应引导学生利用EXCEL,MATLAB等具有计算功能的软件进行计算机辅助计算,减小平差计算的工作量和计算误差。当然,在相应知识具备的情况下,利用VB,C等语言编写法方程解算软件后,在计算机的解算软件支持下进行解算是更好的。

6通过习题讲解与练习培养学生分析解决问题的能力

初学者在平差课程学习当中,常常会感觉到理论与实际脱节,表现在课本上的概念、理论、方法似乎都掌握了,但遇到实际平差问题却感到非常棘手,主要原因是知识掌握的不够扎实,缺乏灵活运用所学知识的能力。教学中,针对这种情况,在讲完一种平差方法之后,马上应进行相应内容的习题课,通过常见控制网平差实例分析与讲解,使学生了解最基本的平差问题的解题思路、方法与步骤,在此基础上进行相应的平差练习,培养学生分析、解决平差问题的能力,增强平差技巧。

7引导学生掌握至少一种平差软件进行控制网平差计算

掌握“三基”是本科教学的基本要求,而我们的教学对象要成为一位合格的现代测绘工作者,利用平差软件进行控制网平差计算也是一项必备的技能。现阶段,测绘行业中使用的控制网平差软件比较多,如南方测绘仪器公司的平差易、北京威远图公司的TAPADJ、武汉大学的科傻及一些单位自行开发的平差软件等,这些软件虽然在功能、界面组成、成果输出格式等方面存在差异,但基本功能和使用方法大致是一致的,掌握一种平差软件的使用方法后就比较容易掌握其他平差软件,因此,在测绘工程专业本科生的测量平差课程教学中,应该通过一种比较常用的平差软件的实际使用,教会学生使用平差软件进行控制网平差的基本方法,引导学生掌握至少一种平差软件进行控制网平差计算,培养学生利用平差软件进行控制网平差的技能。

8结语

第2篇

高职院校是以培养高素质专业技能人才为主的,因此衡量学生的标准就是检验其社会实践应用技能的高低,根据该院校学生在科技创新节大赛和安徽省职业技能大赛中的成绩表现看:学生在社会实践应用技能方面还存在不少的问题,学生的社会实践技能远远达不到企业岗位的要求。根据对以往毕业生的就业过程分析,学生在毕业以后不能快速的进入大工作岗位上,而需要企业花费一定的时间和金钱去进行岗位培训,将学生的实践应用技能提高与岗位要求相符的程度。可以说造成学生实践应用技能不高的主要原因就是因为高职院校的实训体系不完善,不重视实训教学,教师在教学过程中将精力主要放在理论教学过程中,而忽视了对学生的实训锻炼,结果造成学生的工程测量理论知识非常的丰富,而关于实践应用技能的能力则非常的短缺,影响高职学生的就业率。

2高职建筑工程测量实训课开展的现状

随着我国构建现代职业教育体系战略和发展城镇化建设战略的实施,为高职建筑工程测量课的开设提供了快速发展的机遇。为增强高职院校的教学质量,提高学校的就业率,高职院校加大对学生实践技能的培训的力度,而学生社会实践技能的提高离不开实训教学的支持,只有具备完善的实训教学体系才能在根本上保障学生的实践应用技能得到提高,但是分析当前建筑工程测量课程实训教学体系,发现高职院校的实训建设还存在不少的问题:

2.1缺乏客观存在的建筑工地

虽然通过校企合作等形式,学生参与社会实践锻炼的机会得到提高,但是建筑工程测量专业不同于其它专业,它对实践环境的要求比较高,高职院校要想真正的与建筑工地建立合作模式非常困难,这主要是因为建筑工地的特殊工作性质,不允许出现关键性的错误。结合该校的实训基地现状分析,高职建筑工程测量实训锻炼主要采取的就是模拟建筑工程环境,让学生参与模拟实践锻炼,其效果与实际建筑工程测量环境相比要相差甚远。

2.2实训建设的目的性不清楚

实训建设与锻炼的重要性已得到高职院校管理者与教师的认可,并且也加大了对实训基地的建设力度,但是在高职院校构建实训地基过程中存在着目的性不清楚的问题,他们更多是为了进行实训教学而建设,不明白实训基地建设的最终目的,结果导致学生在实训锻炼中只是为了完善实训教学学习,而意识不到实训教学的主要目的就是为了提高自身的实践能力。

3高职建筑工程测量课程实训体系的构建

培养高素质的建筑工程测量人员光靠课堂理论教学是不能实现的,必须要依靠实训教学才能够培养出具有高素质的社会实用型人才,因此高职院校要加强实训教学。经过大量的实践表明:通过构建完善的学生实训体系可以促进高职院校的教学质量,实训的目的就是提高学生的实践技能,而实践技能的提高不仅有利于学生对理论知识的掌握与理解,还可以提高学生的就业率,提升高职院校的教学质量。因此基于培养高素质的建筑工程专业人才培养目标的要求,高职院校要构建完善的建筑工程测量课程实训教学体系。

3.1基地建设

首先要构建校内基地。校内基地就是在学校内部根据教学工作的要求构建固定的测量实训基地,通过校内实训锻炼不仅可以减低教师的前期准备工作,而且还可以有计划地安排教学流程等,通过校内实训可以观察学生操作的流程,及时地发现学生存在的问题,并且给予指导;其次校外基地的建设。本校要结合该院缺乏真实建筑工地的现状,积极开展校企合作模式,争取与较多的建筑施工企业合作,为学生提供更多地参与建筑工程测量的真实机会,同时为了避免学生的不规范行为给建筑施工现场造成不利影响,学校教师要制定详细的实训计划和安全保障措施,明确指导教师职责和任务,明确学生训练任务、组织纪律要求和成绩考核办法。通过校外基地锻炼培养学生的吃苦耐劳精神和专业运用能力。

3.2校内实训

一是课件实训。其主要是对学生在课堂山学习的各种理论知识与实践相结合,该校根据工程测量课程的内容,开设了水准仪认识实训、普通水准测量、经纬仪认识实训、水平角测量、竖直角测量、距离测量、平板测量、圆曲线测设、全站仪认识实训、坐标放样等l6个课间实训项目;二是综合实训。综合实训教学的目的是提高学生对工程测量技术的综合运用能力,根据教学任务的要求,进行综合实训可以将学生进行分组训练,一般5人为一组,每组有一个l5个点左右的独立控制网.所有的实训都在每组的控制网点上进行,具体综合实训的内容和步骤。

3.3校外实习

第3篇

1.1施工准备阶段

在施工准备阶段,测量放线人员的主要工作内容是对施工设计图纸进行认真的审核,掌握工程的施工要点,并对设计图纸上的相关高程点、坐标点等进行认真的复核,确保各点的精度符合相关要求。同时测量放线人员还要根据工程的具体情况,制定合理的测量放线方案,从而保证测量放线工作的顺利进行。

1.2施工阶段

在施工阶段,测量放线人员要严格的按照相关要求进行测量放线工作,将施工设计图纸中,建筑的轴线、竖向控制线、高程点、角点等在施工现场标注出来,确保施工人员能严格的按照设计要求进行施工。在进行建筑工程施工时,测量放线人员还要对特殊地基的沉降、水平位移进行检测,从而为施工的安全提供保障。

1.3竣工阶段

在工程竣工阶段,测量放线人员的主要工作内容是对建筑物的垂直度、水平位置、各建筑构件的尺寸等进行严格的审查,确保建筑物的各项标准均符合设计要求,从而为建筑工程的施工质量提供保障。当整个建筑工程竣工后,测量放线人员还要根据设计资料和竣工验收资料编制竣工图,从而为建筑工程的后期使用提供方便。

2测量放线的基本方法

目前,在建筑工程中,常用的测量放线方法有建筑体测量法、高程传递法、平面控制网测放、平面控制网垂直引测等,其中建筑体测量法是采用经纬仪和全站仪对测量放线的轴线、垂直度进行复核控制的方法;高程传递法是采用大盘尺直接测量高程,也可以利用三角高程理论,采用全站仪进行高程传递;平面控制网测放是根据现场的通视情况,首先对主控制轴线进行测量,然后再对各建筑的轴线进行加密处理;平面控制网垂直引测是采用激光铅直仪对测设好的轴线控制点进行垂直引测。在实际测量放线过程中,测量放线人员要根据工程的具体情况,选用合理的测量放线方法,确保测量放线施工的顺利进行。

3建筑工程中的测量放线

3.1工程概况

某建筑工程共6层,其中地上5层,地下1层,建筑物的总高度为51.21m,建筑主体结构为钢筋混凝土框架剪力墙体系,建筑屋顶为空间钢桁架结构,在本次建筑工程中,建筑主体结构为不同圆心、半径组成的曲线形,局部地下结构为常规纵横正交轴线,测量放样施工的重点高程的传递和控制点平面坐标的传递,以及建筑主体结构的曲线放样。

3.2测量放线准备

在正式进行测量放线施工时,测量放线人员首先要做好测量放线准备,从而为测量放线工作的顺利进行提供保障。在测量放线前,测量人员要对施工设计图纸进行认真的审核,并对测量放线现场进行勘探,将现场的垃圾、杂物清理干净,同时测量人员还要对使用的工具进行认真的检查,确保各个工具都能正常使用,只有这样才能保证测量放线结果的准确性。

3.3控制网测设

在本工作中,布置建筑物平面控制网时,在平行于地下外侧轴线10m处设置四个矩形角点,然后进行建筑物轴线控制。由于建筑基础结构放线需要通视,因此要将控制线设置在距离平行轴线1m的位置。在测量放线过程中,为保证建筑工程的施工质量符合设计要求,需要将各控制桩点、监测点表明。在进行高程控制网布置时,测量人员要根据校核后的水准点,在施工现场引测高程控制水准点,在本次施工中,由于施工现场的地质条件比较好,可以埋设2个水准点,当做沉降观测的基准点,从而确保施工的顺利进行,由于建筑南北距离比较长,因此,在各个施工区域都需要设置2个水准点,进行施工观测。

3.4曲线部位施工测量

在本次施工中,由于曲线半径比较大,因此,采用全站仪进行曲线部位测量放样。在施工过程中,将基础垫层柱放线选择在柱中心点,并在距离柱外侧30cm,基础垫层柱放线一侧和径向轴线正方形的控制线四角点相互垂直,另一侧与径向轴向相互平行。基础垫层柱放线测设完成后,开始测设、收集主点坐标数据,为确保测量数据的准确性,在测量放线过程中,测量人员根据工程的实际情况,采用AutoCAD软件制作出电子施工图,通过CAD捕捉,自动获取各个坐标点的相关数据,然后将全站仪连接在电脑上,利用数据处理软件,将这些数据传输到全站仪中,为主坐标点的测试提供依据。

在进行曲线部位主点测试时,首先要将全站仪安装在控制点,进入坐标放样模式,将坐标点、棱镜高度、仪器高度、后视点坐标等输入全站仪中,获取照准后视点,根据后视点坐标和测站点做点调整仪器后视点方位角。然后测量人员利用测量仪器读出实测值和放样值的误差,并移动标靶位置,直至观测仪器屏幕显示实测值和放样值为0后,确定该点的位置。在进行主点测设时,为保证主点的可靠,测量人员在测设完主点后,要利用全站仪坐标测量程度对主点进行复测,确保各主点坐标与施工层复合点没有误差。

在进行圆柱边线测设时,根据测定的控制主点,测设出大于圆柱半径300mm的正方形控制线,然后利用制作的1/4模具放出柱边线。在测设曲线主点间的曲线时,采用弦线支距法测设建筑内部曲线和建筑外侧曲线,采用切线支距法测设建筑内侧外墙曲线。

4总结

第4篇

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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第5篇

1.1测绘工程中的进度控制难

测绘工程的作业进度对后续的建筑工程等施工具有重要的影响,但是从目前测绘工程的实际来看,测绘作业进度控制难度较大,大部分的测绘工程都是在最后的测绘结果上进行分析研究,对于发现的问题只能重新施工,这就会造成资源的浪费和时间的耽搁。进度控制上的难题也会对测绘结果有重要影响,由于结果的准确性受到影响,继而还会导致建筑工程等的施工发生损失,严重的还有可能要返工。

1.2测绘工程中检查力度弱

在目前的测绘工程中对于测绘过程的检查大都还是安排相关人员进行检查,检查中使用的机械设备较少,因此在检查结果上难以确保合格,人员的检查存在着较大的任意性,有时还会受到相关单位和人员的指示,存在包庇问题的现象,也难以确保检查结果的可信性。测绘工程中的检查工作不但关乎测绘质量和施工质量,还关系到物资的消耗和成本的控制,因此有必要在测绘工程中加强检查的力度。

1.3专业测绘单位和机构的不足

当前各类施工对于测绘的需求越来越多,对测绘工程的质量要求也越来越高,但是这一巨大的市场需求下并没有引起测绘专业单位和机构的饱和,当前还十分缺乏专业的测绘单位和机构。有些施工单位还只能依靠自身成立的测绘队伍开展测绘工程,这种临时成立的队伍不但专业性不强,也存在着管理上缺失,无法保证测绘质量。

1.4测绘技术人员的整体素质水平偏低

测绘技术在我国的发展较快,但是专业人员的技能提高却相对滞后,技术水平和业务素质偏低,使得测绘工程中出现的一些问题无法得到及时有效的解决,给测绘工程和后续施工留下隐患。

1.5测绘结果缺乏统一性

在一些大型的测绘项目上往往通过多家测绘单位联合作业的方式完成,但是由于没有统一的标准,各测绘单位在作业过程中采用的测绘技术可能不同,导致相互之间业务差异大,最终形成的测绘结果也存在较大的差异,缺乏统一的标准,杂乱的测绘结果也给应用带来了许多障碍。

2提高测绘工程质量的对策分析

针对以上在测绘工程中存在的若干问题,影响测绘工程质量和后续的施工质量,笔者认为应当采用全面的综合措施加以控制,确保测绘工程质量的高标准,为建筑工程等施工提供更为准确的依据和保障。

2.1建立健全测绘工程的质量控制体系

测绘所得结果的质量对各类工程施工具有重要的影响,在质量控制体系中首先要制定科学合理的测绘管理办法和规范的测绘程序,确保每一环节的质量能够得到有效的控制,并将所得到的测绘信息进行科学的加工分析、存储和传送,将准确规范化的测绘结果反馈给有关部门或单位。其次,还要在测绘质量控制体系中建立统一规范的技术标准和测绘作业标准,对当前各个独立运行的测绘机构进行统一规范化的管理,从而有效控制测绘质量。最后,一个科学的质量控制体系还应当包含有效的执行和监督机制,在测绘质量控制体系中要严格按照国家的质量标准和要求,对测绘工程过程进行监督和对测绘结果进行检查。

2.2加强对测绘工程数据的检查

测绘工程数据检查主要包括三项基本内容的检查,具体如下:第一,加强对图像数据的检查,测绘工程中的图像数据是最重要的一项内容也是对后续工程施工具有最关键影响的数据,因此一定要确保图像数据的准确性。图像数据检查的重点在于对图像数据整理和转换的过程中,是否存在缺边、悬点等问题,作为检查部门或者检查人员一定要做到严格仔细,才能通过检查达到质量控制的目的。第二,加强对风格的检查,风格检查的主要内容实际上是数据的完整性的检查,对于大型测绘工程而言,由于不同的测绘单位在测绘工程中所使用的软件不同,在一些符号、表达方式等方面可能造成无法匹配,还有的测绘施工单位与检查单位的符号库之间无法对接,都有可能形成测绘平台的下线型、线宽以及颜色等测绘图像数据之间无法联合使用,因此在检查环节就要整合编码要素,解决由于软件原因造成的数据风格无法兼容的问题,力求能够进行顺利的风格转换。第三,加强对拓扑的检查,同样是由于测绘所使用的软件不同,拓扑关系也会存在较大的差异,在作业阶段就要求测绘作业人员进行必要的拓扑检查,确认拓扑关系的准确性,对于发现存在问题的拓扑关系要及时的进行调整或者有必要时要进行重建。在检查阶段也要对拓扑关系进行检查,对于发现问题的要反馈测绘作业环节进行调整或者重建。

2.3加强对测绘工程过程的质量控制

测绘工程的实施环节对质量的影响是最重要的,因此加强对测绘过程的质量控制十分重要,笔者结合多年的测绘经验认为,在测绘过程控制上最关键的是要由测绘施工单位加强对施工过程中的质量检查和控制。需要注意的是测绘工程过程中要进行定期的数据记录输入和输出,在测绘图像绘制过程中对各项数据进行检验和必要的修正,同时也要做好相应的记录,以便下一阶段的检查和验收环节进行依据的查询。

2.4加强测绘工程验收阶段的质量控制

测绘工程的重要性决定着测绘工程的质量要通过多环节进行控制,验收阶段的质量控制也是十分重要的一个部分,验收阶段也是对测绘工程施工过程中的问题进行最后控制的一个环节。验收阶段的质量控制首先需要选择一个准确的检查方法和一套全面的技术标准,还要对具体的技术参数进行确认、对测绘使用的技术设备的精准性进行参考,有必要时还要对其进行检验机构的检验,确保测绘工程施工中所得出的数据是准确的;验收阶段的质量控制还包括对测绘过程中的数据记录进行审核,确保各个环节的数据形成和传递没有差错。

3结论

第6篇

1.1材料检验交通工程的质量检测是为了保证工程在投入使用之后的交通运输的舒适和安全,材料的使用和选择对交通工程的使用有着重要的影响,因此在交通工程的质量监测工作中,对材料的检测十分重要。交通工程在进行建设时,使用的材料是多种多样的,根据各地不同的情况也会选择更加方便合适的材料,但是对进行交通工程建设使用的材料品质是参差不齐的,因此我们进行交通公职梁检测的工作就必须对这些材料进行检测和选择。在交通工程建设中,我们选择材料需要遵循的一个标准就是进行就地选材,这样既便利还能够减少资金的投入,对保证交通工程建设完工之后的现场处理也会有一定的便利。材料检测就需要交通工程检测人员对当地的环境进行勘测,选择可以使用的材料,抽样进行检测,并在进行工程建设过程中进行适当的抽样检测等。

1.2施工标准检测交通工程建设先进已经有了一定的建设标砖,因此交通工程质量检测也应该根据这一标准进行相应的的监测工作。在2010年3月我国就出台了《关于公路水路工程试验检测专项治理活动情况通报》所以在交通工程进行建设的过程中不管是公路交通还是水运交通都应该遵循这一标准的相应内容进行建设。在交通工程建设施工的过程中,施工人员应该遵循一定的安全施工标准,另外,交通工程建设也应该遵循国家的相关规定进行建设,保证工程在建设完工之后能够顺利投入使用。交通工程建设中的很多标准都关系着道路投入使用之后的年限,所以进行施工标准的建设十分重要,不论是对施工人员施工技术标准还是对施工过程中的操作标准,都应该有一定的检测。交通工程质量检测过程中,一旦发生较大的偏差,应该立即整顿停工,保障道路交通的安全施工。

1.3抽样检测道路交通工程的抽样检测工作也是质量监测工作的重要组成部分,交通工程在投入使用之后,需要进行长时间的使用,没有一定的休整期,所以道路工程建设中就必须要对正在建设和已经完工的交通工程进行抽样检测。针对建设过程中的抽样检测,检测主要环节应该是对施工原材料的检测,还有对路面路基施工的密实度的强度进行检测,还需要对路面的沥青强度进行抽样检测。这些抽样检测的结果能够准确反映道路工程建设中,是否否按照一定的建设标准进行建设,而且适当的抽样检测能够保证道路交通建设过程中的质量安全和施工安全。针对建设完工并投入使用的交通工程,也应该进行适当的抽样检测,全面了解交通工程的使用情况和维修情况。

2交通工程质量检测的重要性分析

2.1保证交通运输的顺畅交通工程的建设与施工与我们将来的出行息息相关,因此我们必须十分重视交通工程的质量监测工作。交通工程质量检测工作有利于保证交通运行的顺畅,还能够保证交通道路的建设符合人们的出行标准,减少因交通建设不到位造成的交通事故,进一步保证人们的生命财产安全,交通工程的建设也需要进行的一定的规划与设计,质量检测的目的就在于保证设计和建设符合一定的标准,在方便人们出行的前提下进行一定的建设。开展交通工程质量检测工作,能够有效的减少人们对道路安全的后顾之忧,便利人们的出行,为我们创造一个更加安全放心的交通环境。

2.2保证各种建设过程操作符合国家标准交通工程的质量监测工作能够保证在建设施工的过程中进行的各项工作都是在国家相关标准允许的范围内进行的,进一步保障施工质量的说服力,能够增加民众对交通工程安全的信服力。在交通工程施工的过程中进行一定的质量监测工作,能够保证前期工作和后续的每一个环节的质量都在掌控之中,进一步减少后续建设中的工期拖延和质量问题。对交通工程的设计图进行检测,能够减少在后期建设中出现问题的可能性,知道工程项目能够顺利进行,在交通工程质量检测的过程中,任何一项工作的质量监控都是在一定的标准下进行的,所以我们能够更加顺利的而进行建设工作,也能保证建设过程中和建设完工之后的安全使用。

2.3降低交通工程建设成本道路交通建设有一个标准就是使用的原材料基本都是就地取材,这在一定程度上能够减少和降低成本,但是为了更好的保证交通工程的质量,就需要进行严格的质量检测。进行交通工程的质量检测有利于江原材料进行科学的鉴定,从而更加科学的判断施工材料的性能,从而使选择的材料更加符合道路交通工程的建设需要。质量检测能够进一步减少交通工程的建设成本还体现在,使用更加适合的技术和器材,在保证交通工建设安全的过程中,还能够进一步减少成本,质量检测在一定程度上也可以看做是预算的检测,进行详细的质量检测之后,选择更加适合的材料,工程技术和工程器材,使用最少最合适的人力物力进行交通工程的建设,从而减少交通工程的建设成本,满通工程建设的需要。

2.4减少交通工程投入使用后的风险交通工程的而建设是一件惠民利民的大事,因此质量检测就显得更加重要,进行一定的质量检测能够保证交通工程建设完工之后的质量符合一定的标准,能够满足使用,从而减少使用之后的风险。交通工程质量检测能够减少在道路使用之后的问题,减少因为设计不合理造成的安全事故,减少建设过程中设计建设等不符合安全标准造成的使用年限较短和频繁维修的情况,保证交通安全和道路安全。质量检测工作还能保证交通工程在后期使用过程中出现问题,能够及时找出原因进行维修等,进一步保证交通工程的使用安全。

3结语

第7篇

【关键词】建筑工程;测量;问题

中图分类号:TU198 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

本文对建筑工程测量技术进行概述,说明其重要性,同时,对建筑工程测量技术的方法和相关问题进行阐述,并通过分析,结合自身实践经验和相关理论知识,对建筑工程测量中存在问题的解决对策进行探讨。

二、建筑工程测量技术概述

1.建筑工程测量的内容在建筑工程测量工作中主要包含以下几方面:

(1)在施工之前要建立施工测量控制网;

(2)对建筑物的定位进行放样测量;

(3)在施工过程中,测量仪器的安置位置;

(4)在工程竣工之后的测量。

(5)在施工中对一些高大建筑物进行观测。

2.建筑工程测量的要求

建筑施工测量即按照施工要求将设计的建筑物以及建筑物的平面位置在地面上进行标定,从而更好的进行施工。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。在多个施测方案制定之后,要根据技术以及条件再择优选取。

3.建筑工程施工测量的特点

(一)技术难度大

由于目前的建筑物大部分都是高层建筑,高层建筑结构超高,高程垂直传递距离长,测站转换较多,从而导致测量累计误差加大。同时加之高层建筑的侧向刚度小,尤其是造型奇特的建筑体,空间位置变化大,受环境影响下,高层建筑测量控制网的稳定性往往都很差。因此在高空作业条件差,测量通视困难的情况下,加大了高层建筑施工测量技术的难度。

(二)影响因素多

高层建筑施工测量精度的影响因素包括测量技术人员素质、测量仪器精度、施工工艺、建筑设计、施工环境等。当建筑基础的刚度越小,在施工过程中,超高层建筑的沉降就越大,差异越明显。同时高层建筑的造型越复杂,变形越显著。尤其是超高层建筑还会受施工荷载和施工环境影响。

(三)精度要求高

随着我国现代化城市高层建筑的日益增多,对施工测量精度提出了更高要求。由于高层建筑结构超高,施工测量精度对结构受力的影响很大,施工测量中的误差严重影响了建筑功能的正常发挥,降低建筑结构的稳定性。因此,施工测量误差必须严格控制。另外,为加快施工速度,高层建筑大多采用阶梯状流水施工流程,大量采用工厂预制、现场装配的施工工艺,如钢结构工程、幕墙工程,工业化生产也对施工测量精度提出了较高的要求。

三、建筑工程测量工作重要性

测量学是从人类经验中发展而来兼有时代性的一门学科,是在人类社会发展的过程中通过人们与自然界争斗而总结出的生存方式。在建筑工程施工的过程中,无论工程项目的大小,工程测量在工程施工中都不可缺少,是保证工程施工的关键,更是施工过程中主要的方式和手段。因此,工程测量在工程项目中起着重要的作用。在工程建设设计阶段,测量技术是针对当前地形和地理因素进行施测、分析和探讨,为设计师提供相关的设计依据和理论基础。在工程建设施工过程中,对于一个工程项目,首先要对建筑物进行定位放样,然后确定准确的位置。在建筑物的运营管理阶段,可以通过测量工程建筑物的运行状况,对不正常的现象及时采取有效措施,防止事故发生。现阶段,我们必须重视测量技术的新发展,更好的确保工程效益。

四、建筑工程测量技术方法

建筑工程测量工作是一项科学性要求较高的作业。建筑工程测量包括工程建设过程中所涉及到的全部测绘工作,如工程建设勘测、工程设计和施工过程中所进行的各种测量工作、竣工测量等。建筑工程测量工作是进行建筑工程其他项目的基础和理论依据,没有建筑工程测量技术为工程项目设计和施工提供具有一定精确度的数据和图纸,任何建筑工程项目都难以顺利展开。

1.GPS工程测量技术

GPS工程测量技术以其测量精度高、测量速度快、测量成本低、勿需通视以及操作简单等优势而应用于建筑工程控制测量中。GPS测量的基本要素包括:

(一)GPS接收设备。在基准站和用户站设置GPS接收机,可获得具有较高精确度的观测值,有利于快速准确地解算整周未知数。

(二)数据传输设备。包括基准站的无线电发射台与用户站的接收机,应根据实际工程测量情况合理选择数据传输设备频率和功率。

(三)数据处理软件系统。支持实时动态测量的软件系统能决定测量结果的可靠性和精确性, 能够快速解算整周未知数和选择快速静态等作业模式。

2.GIS工程测量技术

GIS测量技术即基于地理信息系统的工程测量技术,不仅测量精度高、更新快捷、便于保存的特点,同时测量工作量也较低,因而广泛应用于建筑工程测量领域。这种工程测量技术以公共的地理定位基础,具有地理数据采集、管理、分析和输出的能力。GIS测量系统以分析模型驱动,具有极强的空间综合分析和动态预测能力。

3.数字成像工程测量技术

数字成像工程测量技术也是一种建筑工程领域重要的测量技术。数字成像工程测量技术具备图像采集、显示、存储和传递等相关功能,其工程测量的基本原理为:计算机系统在被测工程二维影响中提取建筑工程的三维信息,同时对被测区域进行多点影响拍摄,实现对建筑工程测量信息的全部提取。

五、建筑工程测量中存在的问题分析

1.测量仪器的操作不当

大多数的测量仪器都属于精密仪器,由于在使用过程中,测量人员没有严格正确的使用方法来进行操作,降低了测量仪器的精度。

2.测量人员素质及能力参差不齐

部分建筑施工企业没有配备专职的测量人员,大多由其他技术人员兼职完成。同时聘用的测量工,大多刚从学校毕业出来,无工作经验,加之又缺乏专门训练人员。因此,根本无法完成施工测量工作,影响了施工测量的质量。

3.测量人员与技术部门缺少沟通协调

随着我国大型建筑工程的不断涌现,工程测量对先进仪器的使用及其精度要求越来越高,负责施工的建筑工程师已不能独立完成施工放样、模板安装位置检查、隧道断面测量等工作,而是更需要测量建筑工程师的全程参与测控。

4.测量的质量监管不到位

目前,我国的建筑工程监督部门,往往在实际的建筑工程质量监控和项目竣工验收时,只注重其施工质量的检查与控制,对施工测量质量的检验极其忽视。

六、针对建筑工程测量中存在问题的解决对策

1.严把方案审定

工程测量虽然是依靠先进的测量仪器,但是测量方案的设计还是很重要的。对于测量方案来说,首先对施工项目进行全面审核,然后根据施工需求,整理测量内容,选定测量方法及工具。最后,对于相关的人员安排、设备维修安排做出明确的计划方案,在实际的施工过程中进行全面的督促落实。同时通过自检、互检、质检部门审查、总工程师审定,落实细节,设立相关的监督环节,各级检查负责人填写质量检查单后,确保项目质量达到目的。

2.对中间过程实施监控

做出可行的中间过程的监督是十分重要的。在中间过程的监控中,需要对测量工作分步逐级检查,二次重复审核,关键工序主要是各级控制测量及其平差计算等。所以,测绘作业应使用统一印制的记录表和记录软件来对内容进行真实、完整、清晰的记录,并配合完成全面检查。

3.运用新技术进行测量

随着现代数字化测量技术在建筑工程测量中的逐步应用,数字化测量技术得到了测量人员的广泛认可,具有广阔的发展空间。数字测量技术已经成为了工程施工、测量单位的重要测量方式与技术。它以其所具有的独特优势、特点为数字测量技术的推广与应用奠定了良好基础,它的应用更好的保障了建筑工程的施工质量。

七、结束语

随着科技的发展,新技术日新月异,建筑工程测量技术应该与时俱进,结合最新的科技成果并运用到测量技术中,这样对于建筑工程测量中的相关问题的解决也有一定的促进作用。

参考文献:

[1]刘小江.推进工程测量技术专业课程改革的几点做法[J].冶金高等学校学报,2011,(11):220-231.

[2]周勇.地质勘查工程测量中利用GPS(RTK)代替传统测量工作的几点思考[J].信息通信,2011,(12):81-82.

第8篇

关键词:土木工程;房建工程;控制策略

土木工程和房建工程存在着密切的关系,土木工程和房建工程的建设会直接影响到施工过程和项目的总体设计,若是想要加强对工程的监管还有施工的质量问题那就要先解决土木工程和房建工程存在着的质量问题,并且制定出一套相应的管理方案。如果想要严格掌控施工的进度及安全质量就要解决房屋建筑过程中的一切质量问题,制定出一套严格的管理体系,以加强房屋建筑的质量。

1土木工程房建工程质量存在的基本问题

1.1施工前缺少准备工作

由于我国工业化不断加快进步的情况下,人们对住房和产品质量提出很高的要求。我国施工团队由于被传统的施工想法所限制,只追求施工进度,所以在施工前对安全方面缺少了全面的调查,尽管现在很多的施工团队做了施工管理计划,但缺少质量风险的控制方案,导致许多问题在施工中才被发现。正是因为对施工的质量管理不足,才会让施工的环境以及天气各个方面都会成为施工障碍的问题之一,因为缺乏了合理的分析及防范,所以让施工过程中出现了很多瑕疵,导致施工的质量问题。而这个问题也是我们今天讨论的基础之一。

1.2施工期的质量管理不足

在施工过程中出现了很多的质量问题,是因为大多数的施工团队只为了追求施工进度,从而忽略了房屋建筑的质量问题。我国目前的施工团队缺乏独立的监管部门,还有对于施工的进程以及项目质量缺少了及时的跟踪与记录。有些施工单位会为了一些个人的原因而采购廉价并且质量存在安全风险的施工材料,严重的降低了房屋的安全性。还有另一方面,有的施工人员由于施工技术的不足,总体施工水平偏低导致了房屋质量没有达到安全标准,施工团队不仅没有想办法去解决问题,进行奖励与惩罚的规章制度,反而是极力的掩饰着问题不被发现,从而加重了房屋的质量问题。

1.3验收环节的不重视

房屋作为一种需要出售的产品,它的质量问题也直接影响着它的价值,因此国家严格的要求着管理人员需要认真的把控最后的验收环节。但是由于有些公司缺乏工作责任感,在并没有全面检查房屋安全性的情况下就草草的签了验收合同,大大降低了对房屋安全质量的保障。还有对于施工团队的管理制度也过于放松,让施工人员无法意识到工作的责任感,使其无法真正了解到施工质量的重要性,所以会出现质量问题。

1.4施工人员缺乏的基本素质

我国土木工程、房建工程目前施工人员的文化水平相对来说比较低,而且也缺乏相关的施工知识的了解,仅凭借着自己以往的施工经验,会给房屋建筑的安全问题留下了很大的风险。另一方面施工团队人员的流动性也比较大,很大一部分的施工人员并不是合同工,薪资是每日结算的,在施工团队人手不足的时候可能会去雇佣临时工。这些临时雇佣的人员相对来说责任感也会更差点,水平也低一点,更谈不上施工的基础知识了,对施工项目的安全问题也不够重视,没有太强的工作责任感,导致了工程质量存在着很多安全问题。

2新时期加强土木工程房建工程质量的对策

2.1施工前做好计划

施工前需要举办一次有关于此次工程的会议,围绕着整体施工的设计和质量展开密切的讨论。在所有的意见一致后,以文本的形式开始实施讨论后得出的管理制度。土木房建工程的这些企业只追求规模,在正式施工前缺少了对当地环境以及各方面因素的勘察,对项目质量的管理不足是我国很多企业都存在的问题,这就需要对人员要进行合理的分工,并且一定要进行岗位培训,让施工人员能够了解到施工安全的重要性,也要让施工人员为自己的工作添加一份责任感,为土木工程房建工程奠定一个良好的基础。

2.2施工期间加强管理

在建设过程中,工作人员必须明确知道自己的工作岗位要清楚施工中质量问题会给公司以及房屋质量带来的有害风险,以此来减少质量风险,需要派具有强烈责任意识的监管人员,监管人员需要熟知施工中的技术,带领专职的质量监管团队,按照施工质量的管理制度,对施工流程进行监管,并且做项目进度跟踪,还有对施工的材料进行全方面的检查也是很有必要的,要采用最先进的技术手段,通过对比来决定哪种施工材料会更好,并且监管人员要做到及时跟踪,及时发现房屋建筑中会存在的风险。

2.3完工后做好验收与审核工作

工程的造价管理以及质量检测是完工的主要表现,相关人员需要对工程质量进行全面排查,找出可能存在的安全隐患。要对施工质量进行混凝土质量、防水设施等功能,确保监管工作落实到每个施工方面。在房屋建筑工程中,工程的造价会有一些起伏,这也是工程中会出现的基本现象。只要施工的质量可以保证,那工程造价出现的小幅度也是可以接受的,资金的投入也影响着施工的质量,只要资金投入的相对多一点,那施工的质量不言而喻也会更好一些,这也需要施工前对这比资金严格控制,合理运用,不能浪费资金的情况下,要确保工程环节能有效的把控。在完工以后验收的环节,施工人员有可能会身心疲惫,出现懈怠的表现,可以说这是质量管理不足的地方,那这时候就需要提高施工人员对于生产的工作积极性,针对这种现象,要有相对的奖励与惩罚,可以的话,从中选出一位可以胜任工作,具有工作责任感的管理人。在这期间,可以对精神方面或者金钱方面对其进行奖励,从而达到完工验收的质量管理。

2.4加强施工团队的素质

加强施工团队的素质是加强土木工程房建工程质量安全的基础之一。在施工人员上岗前要进行岗位培训,使其了解施工要点。要让房建工程人员提升自己的责任意识,让施工人员充分学习房建工程的技术也是管理房屋质量的基础之一。与施工人员签订合法的用工合同也是有必要的,这样能使其对自己的工作负责,对房屋质量也有很大的提升。如果出现了房屋质量问题,找出相关的负责人,找出具体原因,要求立刻返工。让施工人员意识到安全质量在房屋建设中的重要性,从而提升自己的专业素质。资金允许的情况下,也可以引入先进设备,雇佣优秀技术人员参与到工作中,对施工人员进行指点,加强施工人员的综合素质与施工技术。