精密測量技術論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇精密測量技術論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

測控專業主要課程 精密機械與儀器設計、精密機械制造工程、模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎，微型計算機原理與應用、控制工程基礎、信號分析與處理、精密測控與系統等。

測控專業主干學科：光學工程、儀器科學與技術。

測控專業主要實踐性環節：包括軍訓、金工、電工、電子實習，認識實習，生產實習，社會實踐，課程設計，畢業設計(論文)等。

測控專業就業方向 本專業畢業具備精密儀器設計制造以及測量與控制方面的基礎知識與應用能力，能在國民經濟各部門從事測量與控制領域內有關技術、儀器與系統的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理。該專業既可以進入生產工程自動化企業從事自動控制、自動化檢測等方面的工作，也可以在科研單位進行儀器儀表的開發和設計，同時還可以在工程檢測領域、計算機應用領域找到適合本專業個人發展的空間。

測控專業培養要求 畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力：

1. 具有較扎實的自然科學基礎，較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確運用本國語言、文字的表達能力;

2. 較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識，主要包括機械學、電工電子學、光學、傳感器技術、測量與控制、市場經濟及企業管理等基礎知識;

3. 掌握光、機、電、計算機相結合的當代測控技術和實驗研究能力，具有現代測控系統與儀器的設計、開發能力;

4. 具有較強的外語應用能力;

篇(2)

關鍵詞：GPS單點定位 城市工程測量 BERNESE 5.0 精密星歷

中圖分類號：TB22 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-0-02

GPS相對定位技術，通過組成雙差觀測值消除接收機鐘差、衛星鐘差等公共誤差及削弱對流層延遲、電離層延遲等相關性強的誤差影響，來達到提高精度的目的，這種作業方式無需考慮復雜的誤差模型，具有解算模型簡單、定位精度高等優勢。網絡RTK的出現更是將差分GPS技術發揮到了極致，通過差分改正信息實現了高精度的實時動態定位，由于其方便、快捷、高效的作業技術方法，得到了快速的發展。我國各大城市、地區相繼建立了各自的CORS系統。但是，這種網絡RTK技術也存在著不足，如受到通訊網絡、覆蓋范圍等條件的限制，城市工程測量中通常工期較緊、要求效率較高，當測區范圍內需要少數控制點而CORS系統無法使用的時候，如果建立靜態GPS控制網，則大大影響了作業效率，提高了作業成本。精密單點定位技術是利用載波相位觀測值以及IGS等組織提供的精度衛星星歷及鐘差來進行高精度單點定位的方法，能夠實現厘米定位精度，完全滿足城市工程測量的需求。目前，在一些發達國家精密單點定位技術已經得到廣泛的應用，在我國這項技術在生產實踐中的應用相對較少。

為了實現GPS單點定位達到厘米級精度，必須解決如下關鍵問題：①在定位過程中需要同時采用相位和偽距觀測值；②衛星軌道精度需達到厘米水平；③衛星鐘差改正精度需達到納秒量級；④需要考慮更精確的誤差改正模型。實質上，衛星位置和衛星鐘差是影響精密單點定位精度的重要因素。該文主要從IGS提供的各種精密星歷和鐘差改正相關產品著手，利用國際著名導航定位軟件BERNESE 5.0進行計算，分析快速星歷和最終星歷以及不同采樣間隔星歷鐘差產品對靜態單點定位精度的影響，進而討論GPS單點定位技術在城市工程測量中的應用。

1 BERNESE 5.0軟件數據處理

到目前為止，國際上GPS高精度單點定位軟件主要有美國噴氣推進實驗室的GIPSY軟件、瑞士伯爾尼大學的BERNESE軟件、德國地學研究中心的EPOS軟件。

GIPSY軟件只供科研使用，不供商用，且不提供源代碼，EPOS軟件應用范圍較為局限，主要在歐洲國家使用，也是以科研為主，而BERNESE軟件可以商用，且提供源代碼，使用較為廣泛。圖1中給出了BERNESE 5.0單點定位數據處理的簡要流程，主要包括數據格式轉換、鐘差改正、誤差模型改正、預處理和參數估計，除了得到測站坐標之外，還可以選擇輸出對流層、電離層、接收機鐘差等參數的估計結果。

2 IGS精密星歷

隨著GPS定軌理論和技術的提高，軌道計算數學模型的完善，以及全球跟蹤站數目的增多和跟蹤站分布的改善，IGS確定GPS衛星軌道的精度有了明顯的提高。目前，國際IGS服務局提供的事后精密衛星星歷的精度已優于5 cm，精密衛星鐘差的精度已達0.1 ns。其提供的精密衛星星歷和衛星鐘差產品包括：超快速產品（Ultra Rapid）、快速產品（Rapid）和最終產品（Final）3種，它們在精度、時延、更新率和采樣率方面是不同的。如表1所示。

由表1知IGS給出的快速星歷和最終星歷在采樣率和精度指標上均相同，那么快速星歷和最終星歷對靜態精密單點定位精度的影響是否相同，在實際應用中是否需要等待最終產品解算精密單點定位，下面將用實例進行比較分析。

3 實例數據分析

該文選用成都CORS系統基準站的觀測數據，分別選取超快速星歷（實測部分）和最終星歷，以及相對應的鐘差改正文件，利用BERNESE 5.0軟件進行精密單點定位計算，假設該站已知的精確坐標為真值，將兩種單點定位結果分別與之求差，求得點位中誤差，進而比較分析。

為了分析數據處理結果的統計特性，且避免誤差偶然性，該文將全觀測數據分為24個時段，分別使用兩種精密星歷進行單點定位計算。

圖2中給出了使用兩種精密星歷單點定位的點位誤差，可以看出采用超快星歷和最終星歷的精度均在±0.06 m之內，大部分時段是在±0.03 m范圍之內，14：00～20：00之間的誤差相對較大，與廣州地區活躍的電離層活動有關，兩種結果相比較，使用最終星歷的單點定位精度相對較高，但并不明顯。

為了更加詳細地比較兩種精密星歷對單點定位結果的影響，對兩種精密星歷定位結果的坐標分量分別求差，進一步分析X、Y、Z分量較差，可以得出坐標分量較差均在±0.02 m范圍之內，這種差異對于城市工程測量來說影響并不算大，因此不必等到最終星歷的，可以直接使用超快速星歷進行單點定位，從而保證了精密單點定位技術在城市工程測量當中的可

用性。

4 結語

目前精密單點定位在靜態定位方面理論已經比較成熟，采用高精度GPS計算軟件以后處理方式得到的定位結果已完全可以達到厘米級精度。該文分別選取超快速星歷和最終星歷兩種精密星歷文件，利用BERNESE 5.0軟件進行計算，對全天24個時段的結果進行分析，可以看出，無論采用何種精密星歷以及提供的鐘差改正參數，解算結果均處于厘米級精度水平，兩種測量結果相差甚微，完全可以滿足城市工程測量的日常需要。隨著美國GPS現代化的逐步完成，以及Galileo系統的正式運行，偽距碼和多頻觀測值的增加，可以大大提高精密單點定位的精確性和可靠性，相信精密單點定位技術在城市測量中將會發揮更大的作用。

參考文獻

[1] 施展，孟祥廣，郭際明，等.GPS精密單點定位中對流層延遲模型改正法與參數估計法的比較[J].測繪通報，2009（6）.

[2] 曲偉菁，朱文耀，宋淑麗，等.三種對流層延遲改正模型精度評估[J].天文學報，2008（1）.

篇(3)

論文摘要：現代數控機床集合了電子計算機、伺服系統、自動控制系統、精密測量系統及新型機構等先進技術，能夠加工形狀復雜、精密、小批量零件，并且具有加工精度高、生產效率高、適應性強等特點。隨著我國制造業的快速發展，數控機床在機械制造業已得到廣泛應用，且對數控機床的精度要求也越來越高。如何檢測數控機床的精度，正成為各行業用戶在驗收與維護數控機床時非常關注的問題。

機床的精度主要包括機床的幾何精度、機床的定位精度和機床的切削精度。現根據我在日常工作中所積累的經驗，就這些精度的檢測項目、檢測方法及注意事項進行綜合的說明。

1 數控機床的幾何精度

數控機床的幾何精度反映機床的關鍵機械零部件（如床身、溜板、立柱、主軸箱等）的幾何形狀誤差及其組裝后的幾何形狀誤差，包括工作臺面的平面度、各坐標方向上移動的相互垂直度、工作臺面X、Y坐標方向上移動的平行度、主軸孔的徑向圓跳動、主軸軸向的竄動、主軸箱沿z坐標軸心線方向移動時的主軸線平行度、主軸在z軸坐標方向移動的直線度和主軸回轉軸心線對工作臺面的垂直度等。

常用檢測工具有精密水平尺、精密方箱、千分表或測微表、直角儀、平尺、高精度主軸芯棒及千分表桿磁力座等。

1.1 檢測方法：

數控機床的幾何精度的檢測方法與普通機床的類似，檢測要求較普通機床的要高。

1.2 檢測時的注意事項：

（1） 檢測時，機床的基座應已完全固化。（2） 檢測時要盡量減小檢測工具與檢測方法的誤差。（3） 應按照相關的國家標準，先接通機床電源對機床進行預熱，并讓沿機床各坐標軸往復運動數次，使主軸以中速運行數分鐘后再進行。（4） 數控機床幾何精度一般比普通機床高。普通機床用的檢具、量具，往往因自身精度低，滿足不了檢測要求。且所用檢測工具的精度等級要比被測的幾何精度高一級。（5） 幾何精度必須在機床精調試后一次完成，不得調一項測一項，因為有些幾何精度是相互聯系與影響的。（6） 對大型數控機床還應實施負荷試驗，以檢驗機床是否達到設計承載能力；在負荷狀態下各機構是否正常工作；機床的工作平穩性、準確性、可靠性是否達標。

另外，在負荷試驗前后，均應檢驗機床的幾何精度。有關工作精度的試驗應于負荷試驗后完成。

2 數控機床的定位精度

數控機床的定位精度，是指所測機床運動部件在數控系統控制下運動時所能達到的位置精度。該精度與機床的幾何精度一樣，會對機床切削精度產生重要影響，特別會影響到孔隙加工時的孔距誤差。

目前通常采用的數控機床位置精度標準是ISO230-2標準和國標GB10931-89。

測量直線運動的檢測工具有：標準長度刻線尺、成組塊規、測微儀、光學讀數顯微鏡及雙頻激光干涉儀等。標準長度測量以雙頻激光干涉儀的測量結果為準?；剞D運動檢測工具有360齒精密分度的標準轉臺或角度多面體、高精度圓光柵和平行光管等。目前通用的檢測儀為雙頻激光干涉儀。

2.1 檢測方法（用雙頻激光干涉儀時）

（1）安裝與調節雙頻激光干涉儀。

（2）預熱激光儀，然后輸入測量參數。

（3）在機床處于運動狀態下對機床的定位精度進行測量。

（4）輸出數據處理結果。

2.2 檢測時的注意事項：

（1）儀器在使用前應精確校正。

（2）螺距誤差補償，應在機床幾何精度調整結束后再進行，以減少幾何精度對定位精度的影響。

（3）進行螺距誤差補償時應使用高精度的檢測儀器（如激光干涉儀），以便先測量再補償，補償后還應再測量，并應按相應的分析標準（VDI3441、JIS6330或GB10931-89）對測量數據進行分析，直到達到機床的定位精度要求。

（4）機床的螺距誤差補償方式包括線性軸補償和旋轉軸補償這兩種方式，可對直線軸和旋轉工作臺的定位精度分別補償。

3 切削精度

檢查機床切削精度的檢查，是在切削加工條件下對機床幾何精度和定位精度的綜合檢查，包括單項加工精度檢查和所加工的鑄鐵試樣的精度檢查（硬質合金刀具按標準切削用量切削）。檢查項目一般包括：鏜孔尺寸精度及表面粗糙度、鏜孔的形狀及孔距精度、端銑刀銑平面的精度、側面銑刀銑側面的直線精度、側面銑刀銑側面的圓度精度、旋轉軸轉900側面銑刀銑削的直角精度、兩軸聯動精度等。

參考文獻

［1］何龍著.數控設備調試與維護［M］.重慶：西南交通大學出版社，2006，（8）.

篇(4)

關鍵詞：高速鐵路精密工程測量技術標準精度指標控制網

中圖分類號：U238 文獻標識碼：A 文章編號：

Abstract: This paper respectively from the high-speed railway precision engineering index, measuring accuracy and control network in the two aspects of technology, precise engineering surveying for high-speed rail in the issues related to the establishment and application of process involved are analyzed and researched, hope can cause particular concern and attention of all staff.

Keywords: network standard measurement precision indexes of engineering control of high-speed railway

中圖分類號：U212.24 文獻標識碼：A文章編號：

出行旅客對于交通工具的選擇不單單考慮到交通的方便與快捷，同時也將出行過程中的舒適性作為關鍵的衡量指標之一。特別是對于日益發展起來的高速鐵路而言，列車運行的穩定、可靠、與舒適在很大程度上取決于高速鐵路軌道的平順性。為此，工程作業中往往將需要對相關的指標進行衡量，以保障其質量的穩定。這也正是構建高速鐵路精密工程測量技術標準的關鍵所在。本文分別從精度指標以及控制網布設這兩點入手，對其展開詳細簡要分析與說明。

1、高速鐵路精密工程測量精度指標

相關實踐研究證實：在構建高速鐵路精密工程測量技術標準的過程當中，最關鍵，同時也是首先需要解決的問題在于——對平面控制網、以及高程控制網精度要求的確定。通過此種方式，將高速鐵路的施工控制在合理范圍內，以保障后期運行的安全與穩定。同時，相較于常規意義上的鐵路測量作業，高速鐵路精密工程測量技術標準有著更強的系統性與精度性。因此，精度指標在選擇與確定中，需要重點關注以下幾個方面的問題：

1.1 平面控制測量基準指標的選擇

選擇平面控制測量基準指標的目的在于：為控制網平差計算提供初始數據支持。考慮到高速鐵路對工程測量精度指標的嚴格要求，因此需要保障實際施工中基本尺度的統一性（主要是指現場測定數據與坐標反算邊長數值的一致性）。當中，需要注意以下兩個方面的問題：

1.1.1 高斯投影邊長變形指標

高斯投影邊長變形指標以地球曲面的橢圓形態為依據，在曲面幾何圖形投影至平面的過程當中，產生變形是在所難免的。在測量學研究視角下，高斯投影邊長變形指標的計算方式為：

[測量邊中點與中央子午線間隔距離²（單位：km）/2*地球曲率半徑²（單位：km）]*測量邊長（m）

1.1.2 高程投影邊長變形指標

在將高程投影面作為參考橢圓體面的狀態下，參考橢圓體面所接收到的地面測量邊長投影也同樣會產生一定的變形，這即所謂的高程投影邊長變形。該指標的計算方式為：

[測量邊平均高程（單位：m）－投影面高程（單位：m）]/地球曲率半徑（單位：km）

由于過大的邊長投影變形數值會對高速鐵路施工及后期運行產生不良的影響，因此在工程測量中，必須針對邊長投影變形構建獨立的坐標系統。結合上述指標的計算方式，為充分保障高速鐵路工程建設的相關要求，就需要按照如下指標加以控制：邊長投影變形值≤10mm/km。

1.2 高程控制測量基準指標的選擇

現階段，全國性統一采納的高程基準為1985年版國家高程基準?？紤]到高速鐵路在線路長度、線路跨越管線等方面的特殊性，也為了保障高速鐵路自身與周邊相關交叉建筑物在高程關系上測量的準確與可靠，高程控制測量基準指標同樣需要以1985年版國家高程基準為準。對于個別無1985版國家高程基準水準點的施工區域，可采取獨立高程進行計算。但需要注意的是：在高速鐵路全線高程測量貫通后，需要及時進行消除斷高處理，并對獨立高程進行計算與轉換。

2、高速鐵路精密工程測量控制網布設

高速鐵路運行的快速性要求軌道幾何線性具備高精度特征，精度誤差應當控制在±2mm范圍內。為了充分保障高速鐵路軌道與地下工程在空間位置、以及高程等基本尺寸方面的吻合性，就需要構建專門性的平面控制網。結合現階段的實際情況來看，平面控制測量需要建立在三級控制網布設基礎之上所展開。三級控制網主要包括：（1）CPⅠ：這一級控制網屬于基礎平面控制網，主要目的在于為高速鐵路的勘測、施工、以及后期運營提供必要的基礎性坐標基準。需要注意的一點是：由于該級控制網直接對后兩級控制網運行產生影響，因此需要在控制網布設中，對其點位間距進行嚴格控制（宜控制在4.0km以內），以保障后續控制網具有絕對精度；（2）CPⅡ：這一級控制網屬于線路控制網，主要目的在于為高速鐵路的勘測、以及施工作業提供控制基準。該級控制網在布設中的點位間距應當控制在0.8km范圍內。同時，該級控制網需要布設為導線網模式，達到降低單導線橫向擺動誤差的目的；（3）CPⅢ：這一級控制網屬于軌道控制網，主要目的在于為高速鐵路的軌道施工、以及后期運營提供控制基準。該級控制網在布設中的點位間距應當控制在0.06km范圍之內。

3、結束語

高速鐵路工程項目的建設質量在很大程度上取決于高速鐵路精密工程測量技術標準的構建，當中對于鐵路軌道的平順性有著特殊且嚴格的要求。為此，本文針對高速鐵路精密工程測量技術標準中的相關問題展開了深入研究與探討，望能夠引起同行工作者的特別關注與重視。

參考文獻：

[1] 鮑峰,程效軍,周德意等.Px平差法在特種精密工程測量中的應用[J].同濟大學學報(自然科學版),2003,31(1):60-63.

篇(5)

關鍵詞：全球定位系統 車載終端 無線數據鏈路 電子地圖

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）03-0148-01

1 引言

GPS系統自從建立以來，在測量、?？諏Ш?、車輛引行、導彈制導、精密定位、動態觀測、時間傳遞、速度測量等方面，顯示出強大功能及無比的優越性。它具有使用方便，觀測簡單，定位精度高，經濟效益好等優點。隨著城市建設在我國規模的擴大，車輛越來越多，交通管理和合理的調度、指揮和警察車輛安全管理已經成為在公安和交通系統中一個重要的問題。交通發展如GPS定位技術的出現為車輛導航和定位提供了特定的實時定位功能。通過GPS接收器允許司機知道他在任何時間的位置。通過車載電臺將GPS定位信息傳到指揮調度中心，調度指揮中心可以及時掌握每輛車的位置，并在大屏幕顯示電子地圖。

2 GPS基本概念

全球定位系統（GPS）是美國自1970年代以來，持續了20年耗資200億美元，在1994年完成的，利用導航衛星測量和測距，在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位的新一代衛星導航與定位系統。這是阿波羅航天飛機登月計劃后美國第三大太空工程。今天，全球定位系統已經成為一個最實際的，也是應用最廣泛應用的全球精密導航、指揮和調度系統。

3 GPS技術特點

（1）定位精度高；（2）觀測時間短；（3）測站間無須通視；（4）可提供三維坐標；（5）操作簡便；（6）全天候作業；（7）功能多、應用廣。

4 系統功能

系統主要功能有：（1）監控功能；（2）管理功能；（3）報警功能；（4）電子地圖顯示功能；（5）終端顯示系統顯示功能。

5 GPS車輛監控系統原理

安裝在車輛上的GPS接收機根據接收到的衛星信息計算出車輛的當前位置，通信控制器從GPS接收機來提取所需的位置、速度和時間信息，結合車輛識別信息形成數據包，然后通過無線信道發送到控制中心?？刂浦行牡闹饕邮照景l送數據，并提取定位信息，主要根據汽車數量和組數的車輛，并在監控中心的電子地圖顯示。同時，在控制中心的系統管理員可以查詢車輛的運行狀態，根據汽車的數量合理調度車輛。

6 電子地圖操作GIS

（1）根據監測目標、內容、性質、范圍和其他需求分層，根據工廠，如公路、加油站、政府信息顯示。

（2）縮放地圖，使用矢量數字地圖可以任意放大、縮小、移動，并能根據用戶需要形成地圖。

（3）屬性查詢，系統支持公路、地理、標記等多種查詢方法，包括任何區域指定查詢，指定的實體圖形查詢、數據庫邏輯查詢相關的數據項。提供用戶指定的區域查詢，例如查詢根據地名、行政部門、用戶查詢等在指定區域屏幕上顯示。

（4）層編輯器，系統提供了強大的圖形編輯功能。可能有錯誤的輸入或混亂的原始數據編輯，也可以修改圖形、設計線條、色彩、符號、筆記等，還可以結合復雜地形建立拓撲關系，用戶可以添加新的道路。

（5）自動漫游，在一個移動的車輛可以更新屏幕窗口，可以將監控目標在某一窗口顯示，實現自動跟蹤和實時監控。

（6）測量：可以測量地圖上任意兩點間的距離和任意多邊形區域的面積。

7 車載GPS智能終端系統

交通信息采集部分，包括車輛調度控制、電子收費系統和交通信息服務。這要求參與車載終端每個部分參與交通信息采集，需要車載終端提供精確定位車輛信息和車輛運行狀態信息。在車輛調度控制部分，車載終端作為接收機控制，負責接收其指揮調度信息中心的信息；電子收費系統需要車載終端和收費站完成支付交易；車載終端或交通信息服務平臺給服務端接收司機和乘客請求。因此，車載終端是系統的重要組成部分。

8 結語

本文基于GPS車輛監控和調度系統研究，有效地解決了道路和車輛發生的問題數量，在GPS衛星定位技術、無線數據通信平臺的幫助下，巴士公司、出租車公司、長途客運公司得到了全面的信息，系統運營商實現了更加健壯的管理模式。同時提供了高效的操作效率，減少空載運行和交通擁堵現象，同時可以提高汽車防盜，提升了綜合安全性能。

參考文獻

[1]陸建，王煒.城市出租車擁有量確定方法[J].交通運輸工程學報，2004.

篇(6)

【關鍵詞】精密水準測量；沉降監測；地表下沉

1、引言

現代交通產業的迅速發展，地下隧道已經成為交通領域不可或缺的形式，地下隧道建設和使用的特殊性，會造成不同程度的地表沉降[1]，地表沉降變化會影響地下管線和建筑物的使用壽命，給城市帶來較大的安全隱患[2]，引起了各領域的相關學者的注意，積極尋找解決辦法。隨著現代測繪儀器的進步，高精密儀器在基礎數據采集中的推廣應用，加快了外業施測的速度，有效地縮短了外業工作時間，更好的實現自動化作業。上海市地質特點系軟土地基，隨著快速地下隧道的開通使用，地表出現不同程度的沉降變化，為判定地表的沉降對建筑物以及各種地下設施的影響，該市建立了長期的監測基準網。

2、沉降監測基準網

監測基準網是地面沉降監測的參考標準，監測網形宜布設成附合水準路線形式，并將多條路線組成水準網，并保證有一定數量共同點。依據監測的側重點，確定水準監測網的觀測周期，水準網觀測依據國家一二等水準技術規范要求施測，對現場觀測數據質量進行嚴格控制把關，確保每一條水準路線的往返閉合差符合要求，否則組網進行平差時，很難檢驗出工作基點發生的沉降位移，繼而難以確定地面沉降變化情況。監測基準網進行周期性觀測后，需區分出是由觀測誤差或是點位的沉降引起的點位高程差異的原因。為方便平差計算基準的選取需要進行水準點位穩定性分析。由基準點開始進行水準聯測，依據間接平差原理，按照結點法逐一進行平差計算，并計算出監測點的近似高程，經復測后，采用秩虧自由網平差法對監測點的穩定性進行測評[2]。

本論文實例為上海市地面沉降測量項目，各種水準點已經埋設完畢，目前在管理和維護中，筆者完成的測區內線路總長162km，分成29個測段施測，涉及4個基巖點，5組分層標，地鐵類點14個，其余點248個，水準路線有經過鬧市區，有經過人流量、車流量較大的街區，也有必須經過大跨徑橋的路段，因此在一定程度上提高了外業施測的難度。

3、精密水準測量的觀測方法

根據我國國家水準測量規范和工程測量規范的要求，用于一、二等精密水準測量的水準儀，每次進行測量前需要測定儀器的I角，儀器的I角不應超過15”，如果超出規定值，需要進行校正。

實踐中，為了能夠有效地降低和消除儀器I角發對觀測數據質量的影響，對同一條水準路線要進行往返測的觀測，并且并且互換水準尺，即往返測的觀測順序是相反，實際操作中，為避免觀測順序的混亂或錯誤，通常按照數字水準儀中觀測的提示觀測，返測觀測時，習慣上采用換尺不換人的“盯人觀測”的方法。

為了能有效地提高實際測繪上的測量精度，觀測時除了要按照標準要求進行外，還應當牢記以下幾條原則：1）觀測前要將儀器置于工作環境中30分鐘左右；2）每一個的測段往測返測測站數都是偶數站；3）同一測站上的觀測時，不要進行兩次調。

4、測量技術要求與精度評定

根據工程測量規范技術要求：視線的長度、前后上的視距差、視線的高度以及每一項的讀數較差都應當符合精密水準測量標準見表1。

往返較差、附合或環線閉合差應當符合我國一二等精密水準測量標準的之規定，二等小于4，一等小于1.8，水準路線分段施測的測量的數據處理時，應按（1）式計算每千米水準測量的高差偶然中誤差

（1）

MΔ――高差偶然中誤差（mm）；Δ―測段往返高差不符值（mm）；L―測段長度（km）；n―測段數。水準測量結束后，應按（2）式計算每千米水準測量高差全中誤差

（2）

MW―高差全中誤差（mm）；W―附合或環線閉合差（mm）；L―計算各W時，相應的路線長度（km）；N―附合路線和閉合環的總數。

5、提高精密水準測量的施測精度的建議

沉降監測是長期反復的過程，在外業觀測中自始至終要遵循“五定”原則[3]，從客觀上盡量減少觀測誤差的不確定性，使測量結果具有統一的趨向性，以保證各次復測結果與首次觀測的結果可比性更一致，使所觀測的沉降量更真實。作業員在觀測過程中一定要注意以下幾點：

1）沿公路測段的水準線路，基礎相對較穩定，施測時水準儀及水準尺的下沉量非常小，但由于公路的車流量較大，重型汽車路過時，地面會有明顯的上下震蕩，對觀測影響較大；

2）空氣溫度的變化，對數字水準儀的電子元件影響較大，很容易導致觀測數據質量下降，因此，在溫度較高的情況下，應該為數字水準儀器撐遮陽傘，或者不進行外業施測；

3）水準路線經過土質比較松軟地帶時，架設儀器時將三腳架踩實，放尺墊前先將表層松土撥開，并將尺墊砸實，這樣就能有效地減弱水準儀器和水準尺的下沉所帶來的影響；

4）間歇點應該選擇在固定水準點，或者是比較堅固可靠光滑突出的固定點上，繼續施測時要先檢核間歇點是否變動，閉合差符合要求則繼續施測，否則，返測至上一個水準點進行檢核；

5）為保證測繪成果的質量和檢驗儀器的穩定性，每天作業前都要進行I角檢驗；

6）立尺工作人員應使用尺撐或用竹竿將尺扶穩，并保持尺面上受光線照射均勻。

參考文獻

[1]張洪宇.上海地區軟土地基上大跨徑橋梁沉降測量方法[J].中國市政工程，2010-2.

[2]劉林.淮南潘集地區地表沉降初步研究[J].中國礦業大學學報，1999-2.

[3]龔士良，丁利紅.地面沉降自動化測控與預警預報系統[J].計算機測量與控制，2003-4.

[4]王玉琢.精密水準測量的施測及精度探究[J].項目管理與質量控制，2013-1.

[5]中國有色金屬工業協會.工程測量規范GB50026-2007.2008-5-10.

作者簡介

篇(7)

關鍵詞：安置 交點 偏角法 圓曲線 測設

前 言

《禮記》有云：大學之道，在明德，在親民。在提筆撰寫我的畢業設計論文的時候，我也在向我的大學生活做最后的告別儀式。我不清楚過去的一切留給現在的我一些什么，也無從知曉未來將賦予我什么，但只要流淚流汗，拼過闖過，人生才會少些遺憾！

非常幸運能夠加入水利工程這個古老而又新興的行業，即將走向工作崗位的時刻，我仿佛感受到水利行業對我賦予新的歷史使命，水利是一項以除害興利、趨利避害，協調人與水、人與大自然關系的高尚事業。水利工作，既要防止水對人的侵害，更要防止人對水的侵害；既要化解自然災害對人類生命財產的威脅，又要善待自然、善待江河、善待水，促進人水和諧，實現人與自然和諧相處。這種使命，更讓我用課堂中的知識用于實際生產中來。特別是這兩個月來的畢業設計，我越發感覺到學會學精測量基礎知識對于我貢獻水利是多么的重要。所以，我越發不愿放棄不多的大學時光，努力提高自己的實踐動手能力，而本學期的畢業設計，為我提供了絕好的機會，我又怎能放棄？

剛剛從老師那里得到畢業設計的題目和任務時，我的心里真的沒底。作為畢業設計的主體工作，我們主要運用電子水準儀對某幢建筑物進行變形觀測與計算，布設控制點進行平面控制測量和高程控制測量；用全站儀進行了中心多邊行角度和距離的測量，并用條件平差原理進行平差，通過控制點的放樣來計算土的挖方量，還有圓曲線的計算與測設。而我研究的畢業課題是圓曲線測設。

大學的最后一個學期過得特別快，幾乎每天扛著儀器，奔走在校園的每個角落，生活亦很有節奏。今天我提筆寫畢業論文，我的畢業設計也接近尾聲。不管成果如何，畢竟心里不再是沒底了，挑著兩個多月的辛苦換來的數據和成果，并不斷的完善他們，心里感覺踏實多了。

在本次畢業設計論文的設計中要感謝水利系為我們的工作提供了測量儀器，還有各指導老師的教導和同學的幫助。

開 題 報 告

一、研究課題：《微分曲線的應用》

二、學科地位和研究應用領域

1.學科定義

工程測量學是研究地球空間中具體幾何實體的測量描繪和抽象幾何實體的測設實現的理論方法和技術的一門應用性學科。它主要以建筑工程、機器和設備為研究服務對象。

2.學科地位

測繪科學和技術(或稱測繪學)是一門具有悠久歷史和現展的一級學科。該學科無論怎樣發展，服務領域無論怎樣拓寬，與其他學科的交叉無論怎樣增多或加強，學科無論出現怎樣的綜合和細分，學科名稱無論怎樣改變，學科的本質和特點都不會改變。

3.研究應用領域

目前國內把工程建設有關的工程測量按勘測設計、施工建設和運行管理三個階段劃分;也有按行業劃分成:線路(鐵路、公路等)工程測量、水利工程測量、橋隧工程測量、建筑工程測量、礦山測量、海洋工程測量、軍事工程測量、三維工業測量等，幾乎每一行業和工程測量都有相應的著書或教材。

國際測量師聯合會(FIG)的第六委員會稱作工程測量委員會，過去它下設4個工作組:測量方法和限差;土石方計算;變形測量;地下工程測量。此外還設了一個特別組:變形分析與解釋?，F在，下設了6個工作組和2個專題組。6個工作組是:大型科學設備的高精度測量技術與方法;線路工程測量與優化;變形測量;工程測量信息系統;激光技術在工程測量中的應用;電子科技文獻和網絡。2個專題組是:工程和工業中的特殊測量儀器;工程測量標準。

工程測量學主要包括以工程建筑為對象的工程測量和以設備與機器安裝為對象的工業測量兩大部分。在學科上可劃分為普通工程測量和精密工程測量。

工程測量學的主要任務是為各種工程建設提供測繪保障，滿足工程所提出的要求。精密工程測量代表著工程測量學的發展方向，大型特種精密工程建設是促進工程測量學科發展的動力。

工程測量儀器的發展工程測量儀器可分通用儀器和專用儀器。通用儀器中常規的光學經緯儀、光學水準儀和電磁波測距儀將逐漸被電子全測儀、電子水準儀所替代。電腦型全站儀配合豐富的軟件，向全能型和智能化方向發展。帶電動馬達驅動和程序控制的全站儀結合激光、通訊及CCD技術，可實現測量的全自動化，被稱作測量機器人。

三、工程測量理論方法的發展

1.測量平差理論最小二乘法廣泛應用于測量平差。最小二乘配置包括了平差、濾波和推估。附有限制條件的條件平差模型被稱為概括平差模型，它是各種經典的和現代平差模型的統一模型。測量誤差理論主要表現在對模型誤差的研究上，主要包括:平差中函數模型誤差、隨機模型誤差的鑒別或診斷;模型誤差對參數估計的影響，對參數和殘差統計性質的影響;病態方程與控制網及其觀測方案設計的關系。由于變形監測網參考點穩定性檢驗的需要，導致了自由網平差和擬穩平差的出現和發展。觀測值粗差的研究促進了控制網可靠性理論，以及變形監測網變形和觀測值粗差的可區分性理論的研究和發展。

2.工程控制網優化設計理論和方法網的優化設計方法有解析法和模擬法兩種。解析法是基于優化設計理論構造目標函數和約束條件，解求目標函數的極大值或極小值。一般將網的質量指標作為目標函數或約束條件。模擬法優化設計的軟件功能和進行優化設計的步驟主要是:根據設計資料和地圖資料在圖上選點布網，獲取網點近似坐標(最好將資料作數字化掃描并在微機上進行)。值精度，可進一步模擬觀測值。計算網的各種質量指標如精度、可靠性、靈敏度。

3.變形觀測數據處理工程建筑物及與工程有關的變形的監測、分析及預報是工程測量學的重要研究內容。其中的變形分析和預報涉及到變形觀測數據處理。但變形分析和預報的范疇更廣，屬于多學科的交叉。

(1)變形觀測數據處理的幾種典型方法根據變形觀測數據繪制變形過程曲線是一種最簡單而有效的數據處理方法，由過程曲線可作趨勢分析。如果將變形觀測數據與影響因子進行多元回歸分析和逐步回歸計算，可得到變形與顯著性因子間的函數關系，除作物理解釋外，也可用于變形預報。

(2)變形的幾何分析與物理解釋傳統的方法將變形觀測數據處理分為變形的幾何分析和物理解釋。幾何分析在于描述變形的空間及時間特性，主要包括模型初步鑒別、模型參數估計和模擬統計檢驗及最佳模型選取3個步驟。變形監測網的參考網、相對網在周期觀測下，參考點的穩定性檢驗和目標點和位移值計算是建立變形模型的基礎。變形模型既可根據變形體的物理力學性質和地質信息選取，也可根據點場的位移矢量和變形過程曲線選取。

(3)變形分析與預報的系統論方法用現代系統論為指導進行變形分析與預報是目前研究的一個方向。變形體是一個復雜的系統，它具有多層次高維的灰箱或黑箱式結構，是非線性的，開放性(耗散)的，它還具有隨機性，這種隨機性除包括外界干擾的不確定性外，還表現在對初始狀態的敏感性和系統長期行為的混沌性。此外，還具有自相似性、突變性、自組織性和動態性等特征。

四、工程測量學的發展展望展望21世紀，工程測量學在以下方面將得到顯著發展:

1.測量機器人將作為多傳感器集成系統在人工智能方面得到進一步發展，其應用范圍將進一步擴大，影像、圖形和數據處理方面的能力進一步增強;

2.在變形觀測數據處理和大型工程建設中，將發展基于知識的信息系統，并進一步與大地測量、地球物理、工程與水文地質以及土木建筑等學科相結合，解決工程建設中以及運行期間的安全監測、災害防治和環境保護的各種問題。

3.工程測量將從土木工程測量、三維工業測量擴展到人體科學測量，如人體各器官或部位的顯微測量和顯微圖像處理;

4.多傳感器的混合測量系統將得到迅速發展和廣泛應用，如GPS接收機與電子全站儀或測量機器人集成，可在大區域乃至國家范圍內進行無控制網的各種測量工作。

5.GPS、GIS技術將緊密結合工程項目，在勘測、設計、施工管理一體化方面發揮重大作用。

6.大型和復雜結構建筑、設備的三維測量、幾何重構以及質量控制將是工程測量學發展的一個特點。

7.數據處理中數學物理模型的建立、分析和辨識將成為工程測量學專業教育的重要內容。綜上所述，工程測量學的發展，主要表現在從一維、二維到三維、四維，從點信息到面信息獲取，從靜態到動態，從后處理到實時處理，從人眼觀測操作到機器人自動尋標觀測，從大型特種工程到人體測量工程，從高空到地面、地下以及水下，從人工量測到無接觸遙測，從周期觀測到持續測量。測量精度從毫米級到微米乃至納米級。

工程測量學的上述發展將直接對改善人們的生活環境，提高人們的生活質量起重要作用。 文 獻 綜 述

一、圓曲線的詳細測設

在各類線路工程彎道處施工，常常會遇到圓曲線的測設工作。目前，圓曲線測設的方法已有多種，如偏角法、切線支距法、弦線支距法等。然而，在實際工作中測設方法的選用要視現場條件、測設數據求算的繁簡、測設工作量的大小，以及測設時儀器和工具情況等因素而定。另外，上述的幾種測設方法，都是先根據輔點的樁號（里程）來計算測設數據，然后再到實地放樣。因此，在實際工作中利用上述傳統測設方法，有時會因地形條件的限制而無法放樣出輔點（如不通視或量距不便等），或放樣出的輔點處無法設置標樁。

在本次畢業設計的論文課題中介紹的幾種圓曲線測設的新方法，不僅計算簡單、測設便捷，而且可在不需要知道曲線上某點里程的情況下進行，從而避免了按預先給定的曲線點反算的測設數據放樣不通視而轉站的麻煩。同時，利用本文介紹的新方法，還可以根據線路工程施工進度的要求，靈活地選擇性地放樣出部分曲線；也可以用于快速地確定曲線上某一加樁的位置；若用于線路驗收測量，則更加方便，驗測結果更具有代表性、更可靠。

二、全站儀在任意站測設圓曲線及方法交點偏角法測設方法

用全站儀任意站測設圓曲線，安置一次儀器就能完成全部工作。雖然外業計算麻煩，但對于不能設站的轉點，可謂方便靈活。但它的不足之處仍然是計算煩鎖，對于不熟悉內業的外業工作者，很難實際操作。如果利用一些程序計算器，編制輸入：AB 的四組坐標和半徑、九個數據的程序，可迅速得出放樣數據，簡化了外業工作。

為了放樣工作的便利，可在平面控制網中納入一些放樣點，構成GPS同級全面網。由于放樣點間距離較近，在進行同步環和閉合環檢驗時可僅考慮各分量的較差，而不考慮相對閉合差。因為，用相對閉合差來衡量是不合理的。由于GPS接收機的固定誤差，相位中心偏差以及觀測時的對中誤差均在1mm～5mm之間，對于幾十米的短邊，其相對閉合差值勢必較大。3)平面控制網的設計主要考慮獨立基線的選擇以及異步閉合環的設計，要考慮構成盡可能多的閉合圖形，并將網中處于邊緣的觀測點用獨立基線連接起來，形成封閉圖形。

同理，采用上述思路，也可測設緩和曲線。

在道路、渠道、管線等工程建設中，受地形、地質等條件的限制，線路總是不斷轉向。為使車輛、水流等平穩運行或減緩沖擊，常用圓曲線連接，因而圓曲線測設是線路測設的重要內容。在公路、鐵路的路線圓曲線測設中，一般是在測設出曲線各主點后，隨之在直圓點或圓直點進行圓曲線詳細測設。其測設的方法很多，諸如偏角法、切線支距法、弦線支距法、延弦法等。這些方法有一個共同點:均是在定測階段放樣出的線路交點處設站，以路線后視方向定向，在實地定出曲線主點，然后將儀器置于曲線主點(一般是在曲線起點)處，以路線交點為后視方向定向，進行圓曲線詳細測設。這些方法在實際施測過程中，由于各種地形條件的限制以及施測方法的特點，可能會出現以下三種情況:

(1) 在曲線主點處無法設站。

(2) 后視方向太近，定向不準。

(3) 誤差積累較大。

為此，在交點可以設站的情況下，可以采用一種新的測設方法—交點偏角法。

本文提出的交點偏角法詳細測設圓曲線方法，從上述的計算，測設的方法得知，它具有以下優點: