測繪工程專業畢業論文範文
隨著科學技術的不斷髮展,許多新技術被應用到測繪工程當中來,在某種程度上提升了測繪的準確性,但同時也使得測繪工程更加複雜化。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容,歡迎大家閱讀參考!
篇1
論工程測繪中的GPS測繪技術
摘 要:自上世紀GPS技術問世以來,其發展速度異常迅猛,在工程建設、國防、交通、通訊等方面得到了長足的發展,文章重點就其在工程測繪的應用展開討論。
關鍵詞:工程;GPS;技術
1 引言
GPS技術最先是從美國發展來的,它譯成中文叫做全球定位系統。全球定位系統分別由軟體和硬體兩部分構成。通過計算機程式設計,由軟體開發員開發各種使用的軟體;組成衛星的各種裝置和地面的訊號接收裝置即為硬體。隨著GPS技術的飛速發展,GPS技術應用的範圍也越來越廣,作為先進的測量手段和新的生產力,其具有全天候、高精度和自動測量的良好特性,經過多年的發展,在經濟建設、交通建設、國防建設以及社會的各個領域GPS技術都取得了驕人的成績。在工程測繪這一領域,GPS技術也有非常廣泛的應用。
2 GPS測量技術的特點
與傳統的測量技術相比,GPS測量技術有非常明顯的進步,其優越性表現在以下幾個方面,對於GPS測量的結果,它的精確度更高;且測量時其計算速度更快。它可以在一天之中任意時刻進行,不僅如此,在傳統的測量技術基礎之上,GPS還增加了一些新的功能。讓GPS技術與計算機技術相結合,可以在測量時大大簡化操作程式,從而可以降低操作員對一些專業知識的要求,極大地拓展了GPS的市場。
2.1 觀測速率提高
自從GPS技術被開發出來,其優越性使得其發展迅速。隨著電子科學技術以及軟體技術的發展,軟體的功能也在不斷地改良。到目前,對20k千米以範圍以內的靜態目標進行精確的定位只要用15分鐘就能夠完成。當基準站與各流動站的距離在1.5千米範圍之內時,流動站觀測只要不到2分鐘就可以完成對靜態相對定位的測量。
2.2 準確性更高的定位
通過實際測量的資料可以得知,與傳統的定位方式相比,GPS的定位有更高的準確度。具體的資料如下所示,在5千米的範圍之內,GPS的定位精度大約在6米至10米之間;在100到150千米的範圍內,GPS的定位精確度大約在7米到10米之間;當定位範圍達到1000千米時,其精度可達9米至10米。在300米至1500米的工程測量定位時,倘若進行1個小時以上的觀測,那麼觀測資料的誤差能夠控制在在1m毫米以內,與傳統的ME-5000電磁波測距儀測所測得的資料相比,其精確度有大幅度的提高。
2.3 更簡單的操作
GPS測繪技術在經過與其他的技術的手段相互結合後,可以大大簡化其操作方法,不僅如此,GPS所運用的範圍也將得到拓展。比起其他的測量方法,GSP的整合化以及自動化的操作程度有非常明顯的提高。GPS適用於測繪內以及測繪外行業領域,工作人員可以輕鬆地通過軟體系統來操控作業。軟體系統可以避免人工測繪的誤差,這樣,不僅能夠減少工作人員工作量,同時也能大大提高操作的準確度。
3 工程測繪中GPS測量技術的應用
在工程測繪中,實時動態差分法是常用的GPS測量技術。此方法是以GPS測量方法為基礎,並經過系統的改進而得到的,比起原來的GSP測繪技術,此法在效能方面有更大的進步,原先的GPS測量得到的原始資料並不是很精確,要獲得要求精度的資料,還需要進行相應的處理。但是實時動態差分法卻可以在實時的測量過程中,不需要進行資料的特殊處理,直接獲得所需的資料。這更加提高了測量的速率,對與GPS技術以後的發展具有不可忽視的作用。這種方法如果應用於工程測繪中,勢必會給地形測圖、工程放樣等操作拓展出一個新方向,從而大大地提高測繪工作的效率及其測量資料的準確性。在實際測量工作中,GPS測量技術被廣泛應用,其具體的應用主要是以下幾個方面:
3.1 測定大地測量控制網點
現階段,用常規技術方法建立的大地控制網已經被GPS測量技術控制網完全取代了。在我國,於1991年開始用GPS測量大地控制網,利用GPS全球定位技術重新精確測量我國的基礎控制網。由於我國大地控制網點之間大都相距幾千公里,要完成高精度的遠控制點的測量,用常規的測量工具是行不通的,而且常規的測量工具測量效率很低消。與全國的控制網的測量相比較,城市控制網的測量點通常只相距幾十公里,城市控制網要求其精度高、面積廣、使用頻繁。用常規的測量工具測量,會導致測量精度不均勻,並且控制點經常遭到破壞,會嚴重影響測量的進度。GPS具有測量範圍廣、效率高、精度高等一系列優點,可以很容易解決以上問題,從而能夠使工程測量工作取得突破性的進展。
3.2 工程變形的監測
所謂工程變形,就是在工程建設當中,遇到由於地殼運動而造成的建築物位移,變形型別可以分為陸地工程的變形、地表沉降以及圍堰大壩的變形等。在工程變形監測的四個階段:基準設計、結構強度設計、觀測時段設計、監測週期設計,GPS技術都起到的極為重要的作用。
3.3 國土地形地貌測繪中的應用
在工程測量中,是常用的GPS測量技術,採用這種方法,在戶外觀測之後立即能夠獲得高精度的定位,這使得實時動態差分法在國土地形地貌測繪工作中有著重要的作用。在國土地形地貌測繪以及地籍測繪工作中,通過採用實時動態差分的方法法來對土地權屬界點進行精確測定,僅僅需要一名操作人員在每個測定點上花費幾秒鐘時間,之後把得到的資料交給計算機軟體運算處理,然後輸入GPS系統即可得到國土地形地貌或者地籍測繪圖。因為實時動態差分技術不需要測點間通視,而且需要的操作人員也極少,所以該技術很大程度地提高了國土地形地貌或地籍測繪工作的效率。
3.4 GPS在工程建設中的應用
在城市建設的中,為了滿足城市規劃的需要,可以採用GPS測繪技術。城市規劃具有要求精度高、控制面積大、使用頻繁等特點,要把城市建成區和規劃區的進行的嚴格劃分。對城市進行一個整體的規劃,對日後建築物的建設提前做出計劃,從而減少其對城市的局以及公共環境的影響,以實現對城市建設的合理化。隨著經濟的不斷髮展,現代化城市建設的發展越來越快,然而過度開發城市的資源,對城市的合理化發展造成了嚴重影響。在這樣的情況下,對與城市的測量,有著更高的要求,工程的質量和進度與測量水平直接相關。城市控制測量的速率以及準確度在引入GPS測繪技術後得到了大大的改善,由於GPS可以在任意時刻採集資料,而且還可以根據要求進行適當的調整,比傳統的測量方式有極大的進步。速度快、精度高、費用低以及操作簡便是GPS非常明顯的優勢,因而GPS是現階段城市控制測繪的最好選擇。隨著新科技、新技術的不斷髮展,GPS技術在該領域的發展將會獲得更大的優勢。同時,城市控制測量伴隨GPS技術的發展將會達到更高的水平。
除上述功能之外,GPS技術還能夠用於土地的動態檢測。土地動態檢測的傳統方法是平板儀補測法和簡易補測。GPS的運用改變並改善了動態野外檢測的方法。由於GPS所具有的的精度高、速度快、效率高的特點,使得這種新的測繪方法足可以滿足現階段的土地動態檢測的需要。並且同時解決了了傳統方法存在的速度慢、效率低的問題,同時還可以大大提高檢測的速度以及資料的精準度,在進行動態監測的同時,也節省了大量的時間和人力。
4 結束語
由於GPS具有的諸多方面的優勢,GPS勢必會給工程測繪工作帶來全新的革命,各領域測量技術將會得到改革,不僅工程測繪的資料會更加真實、更加準確、更加可靠,而且將會擴大工程測繪的服務範圍, 從而使工程測繪的質量和效率得到明顯的提高,成為多用途的國際性高新技術產業。在工程測繪中,GPS技術使用已經非常普遍了,高精度、高可靠性、高度自動化使得GPS獲得了工程測繪界的廣泛讚譽,毫無疑問,在未來的一段時間之內GPS技術將主導整個工程測繪領域,並且在技術的革新進步的同時,GPS將用更強的實用性拓展廣闊的發展空間。
參考文獻
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篇2
淺談工程測量變形測繪
[摘 要]本文作者通過對變形測繪的具體分析,內容包括檢測方案的確定,位移監測點的佈設等要點,將變形測繪作為為重點論述點,通過具體的操作性分析達到對工程標準的嚴格把握,以期為工程測繪提供重要參考價值。
[關鍵詞]工程測量;變形測繪;分析
變形測量越來越引起人們的重視。變形測量是監測、分析及預報工程建築物及與工程有關的變形的主要方法;是對建築物、構築物及其地基或一定範圍內巖體及土體的位移、沉降、傾斜、撓度、裂縫等所進行的測量工作。而我們目前對建築物的變形測量主要包括兩個方面,一方面是沉降觀測,另一方面是位移監測。沉降觀測主要是使用精密水準儀採用週期的觀測方法定期測出建築物在不同荷載下的沉降量,及時掌握建築物的沉降情況,瞭解有無異常現象,以便採取合適的補救辦法以保證建築物的安全穩定,更能準確反映地基勘探、基礎設計及施工質量的優劣;位移監測是為了保證建築物各軸線的位置,它是對施工質量和地基沉降的綜合影響。
1 監測方案與方法
1.1 監測專案選擇的原則
監測專案選擇的原則,一般以光學機械和電子裝置為先後順序選用裝置,考慮經濟上的合理性,不影響正常施工及使用,能形成統一的結論和報表。
1.2 監測點的佈置步驟
測線佈置。圈定主要的監測範圍,估計主要滑動方向按滑動方向及範圍確定測線,選取典型斷面佈置測線,再按測線佈置相應監測點。施工的初期爆破階段1次/12天每次爆破後監測1次施工階段12次/周地表及地下位移為主運營階段1次/2月,雨季1次/2月。變形量增大和變形速率加快時加大監測頻次。正常情況下在爆破階段完成後監測以地表及地下位移為主一般在初測時每日或兩日一次在施工階段3―7日一次在施工完成後進入運營階段且在變形及變形速率在控制的允許範圍之內時一般以每一個水文年為一週期每兩個月左右監測一次雨季加強到一個月一次。
2 變形測繪監測方案
監測方案設計應以“先整體後區域性,先控制後變形”的原則做為總體思路,首先逐次布測變形監測的基準控制網、工作基點,再在基準點或工作基點上觀測沉降和水平位移。當觀測條件較好時,儘可能少設或不設工作基點,直接利用基準點測量變形觀測點,以降低工作量和提高變形測量精度。
監測方案包括監測精度設計、基準網及工作基點布測、觀測點佈設、監測週期及頻次的確定、觀測方法的選擇、監測資料的採集、處理、分析及整理等內容。根據工程結構特點、地形地質條件和變形特徵等實際情況而定。
3 變形觀測方法
3.1 建立固定的觀測路線
依據變形觀測點的埋設要求或圖紙設計的變形觀測點布點圖,確定變形觀測點的位置。在控制點與變形觀測點之間建立固定的觀測路線,並在架設儀器站點與轉點處作好標記,保證各次觀測均沿同一路線進行。
3.2 觀測方法
根據施測方案及確定的觀測週期,變形監測應在觀測點穩固後及時進行首次觀測,每個觀測點首次座標或高程應在同期觀測兩次後決定。應使用高精度測量儀器,採取適當的方法和措施,依照相關技術規範的要求進行外業觀測。對於陸地部分的垂直位移觀測點,可採用常規水準測量或光電測距三角高程測量方法觀測;對於水中位移觀測點,應按跨河高程測量方法進行觀測。
3.3 觀測中的注意事項
嚴格按測量規範的要求施測;水準基點使用時應作穩定性檢驗,並以穩定或相對穩定的點作為變形分析的參考點;每次觀測前,對所使用的儀器和裝置應進行檢驗校正,並保留檢驗記錄;水準測量中,前、後視觀測宜使用同一水準尺;各次觀測必須按照固定的觀測路線進行,使用同一臺儀器和裝置以及固定觀測員;觀測時要避免陽光直射,且各次觀測環境基本一致;隨時觀測,隨時檢核計算,觀測要一次完成,中途不中斷;在雨季前後要聯測,檢查水準點的高程是否有變動。
4 變形監測的精度、觀測儀器和觀測週期
4.1 變形監測的精度
測量等級及精度取決於變形觀測的目的、變形觀測體的級別以及預計變形量的“必要精度”。為了保證監測精度,整個作業期間不宜更換觀測人員和主要觀測的儀器,每次觀測次序和行進路線也應盡相同。
4.2 測量儀器裝置
測量儀器裝置的選擇要在滿足精度要求的前提下,力求先進和經濟實用,要儘可能的採用快速高效的作業方法。推薦NA型精密水準儀觀測和用徠卡TPS402全站儀進行測距、三角高程觀測;收斂監測用收斂監測儀器和三維位移觀測相結合。三維位移觀測又可以分為絕對座標觀測法和相對位移觀測法。
4.3 變形監測的週期
變形監測週期應以能系統的反應觀測變形體的變形過程且又不遺漏其變化時刻為原則,應根據單位時間內變形量的大小及外界因素的影響程度來確定。當發現變形異常時,應及時增加觀測次數。根據工地實際情況,結合業主、監理的意見,在穩定地區,首次觀測在每次放炮後距離掌子面25米處設點觀測;獲得基礎資料後25-50米處隔天監測一次,距離掌子面50米後的點每週監測一次,連續四周,然後改為每月一次。當位移量較小、變形趨於穩定時,觀測間隔適當放寬,當變形值較大或出現異常資料時,應加大觀測頻率,並及時向業主和監理單位報告。實際執行過程中許多監測點都是每週監測一次。監測資料應及時給予洞挖部門和地質部,洞挖部門應及時按合同報送監理工程師。
5 位移觀測點的佈設以基坑觀測為例
5.1 位移、沉降監測基準點的建立。根據現場實地踏勘的情況,考慮基準點的穩定性和觀測精度要求,在工程現場旁距基坑邊5倍開挖深度距離以外的穩定土體中佈設7個基準點測量控制點進行互相校核,它們的編號為WJ1、WJ2、WJ3、WJ4、CJ1、CJ2、CJ3;4個位移基準點每個與每邊成一直線佈置的水平位移觀測點構成位移監測網,4個位移基準點和3個沉降基準點佈置在相對穩定且大於5倍基坑深的距基坑邊的位置,但必須在建築物所產生的壓力影響範圍以外。
5.2 基坑支護圍護結構頂部水平位移、沉降觀測點的佈置。觀測點埋設時應注意觀測點與被觀測物件的牢靠結合,使得觀測點的變化能真正反映觀測物件的變化特徵。位置的水平位移、沉降觀測點設在基坑支護圍護結構頂部邊線部位,觀測標誌擬採用Ф16膨脹螺栓安裝在基坑支護圍護結構頂部上,頂端位置磨成半球狀。根據現場平面尺寸及測量規範要求。
工程測繪中的變形測量是一項長期、艱鉅而細緻的基礎性工作,必須引起有關方面的高度重視。對於變形測量者來說,必須合理確定觀測精度。要根據地質條件、地基處理方式、建築物結構特點和設計施工方案,編制出科學、經濟和高效的技術設計方案和觀測細則。對工程頂面的水平位移要採用合理的方法進行實測確定。加強對觀測成果進行安全性分析,重視變形預報。在工程完工後,要能夠預報出滯後沉降量,制定出運營期間的長期變形觀測方案,確保建築物的安全運營。
6 結束語
測繪學是一門具有悠久歷史和現代發展的一級學科。該學科隨著科學技術的發展,服務領域也不斷拓寬。我國經濟高速發展,大型工程專案迅猛發展,為了能夠確切反映工程物、構築物及其場地的實際變形程度或變形趨勢,取得第一手的資料,驗證設計方案的科學性,保證工程在施工及運營期間的安全。因此有必要對工程測量中變形測繪的有效措施闡述、總結。
參考文獻
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水利工程概論論文