浅谈工程测量的发展与应用.doc

甘肃林业职业技术学院毕业论文1甘肃林业职业技术学院测绘工程系届毕业生论文设计浅谈工程测量的发展与应用班级工程测量班毕业学生徐生金学号指导老师季晓菲年月日甘肃林业职业技术学院毕业论文2摘要工程测量是研究地球空间中具有几何实体测量和抽象几何实体测设的理论方法和技术的一门应用学科它主要研究工程于工业建设城市建设国土资源开发水路交通与环境工程的减灾救灾的事业中进行地形和有关信息的采集与处理施工放样设备安装变形检测与分析预报等方面的理论和技术工程测量学科是一门应用学科它是直接为国民经济建设而服务紧密与生产实践相结合的学科随着科技的发展特别是电子计算机微电子技术激光技术空间技术等新技术的发展与应用以及测绘科技技术本生的进步为工程测量技术进步提供新的方法和手段有力地促进和推动工程测绘事业的进步和发展它是工程测量技术的面貌发生了深刻的变化并取得了很大的成就按照工程建设的顺序和相应作业性质可将工程测量内容分为以下三个阶段的工作勘测设计阶段施工阶段的测量阶段工程竣工后运营管理阶段的测量工作关键词工程测量技术学科甘肃林业职业技术学院毕业论文3甘肃林业职业技术学院毕业论文4目录摘要目录绪论工程测量学定义和分类工程测量学的研究应用领域工程测量仪器的发展工程测量现阶段的发展状况空间技术在工程测量中的应用与发展数字测绘与空间信息的系统技术的应用与发展变形检测理论和方法的发展工业测量电子经纬仪测量系统全站仪极坐标测量系统激光跟踪测量系统数字摄影测量系统工程测量学的发展展望六总结致谢参考文献甘肃林业职业技术学院毕业论文5绪论工程测量是研究地球空间中具有几何实体测量和抽象几何实体测设的理论方法和技术的一门应用学科它主要研究工程于工业建设城市建设国土资源开发水路交通与环境工程的减灾救灾的事业中进行地形和有关信息的采集与处理施工放样设备安装变形检测与分析预报等方面的理论和技术工程测量学科是一门应用学科它是直接为国民经济建设而服务紧密与生产实践相结合的学科随着科技的发展特别是电子计算机微电子技术激光技术空间技术等新技术的发展与应用以及测绘科技技术本生的进步为工程测量技术进步提供新的方法和手段有力地促进和推动工程测绘事业的进步和发展工程测量是为工程建设服务的由于服务对象众多所以它所包括的内容非常广泛按照服务对象来划分其内容大致可分为工业与民用建筑工程测量水利水电工程测量铁路公路管线电力架设等工程测量桥梁工程测量矿山工程测量地质工程测量隧道及地下工程测量按照工程建设的顺序和相应作业的性质可将工程测量的内容分为以下三个阶段的工作勘测设计阶段的工作施工阶段的测量工作工程竣工后运营管理阶段的测量工作可见工程测量学就是围绕着各项工程建设对测量的需要所进行的一系列有关测量理论方法和仪器设备进行研究的一门学科它在国民经济建设中和国防建设中起到了极其重要的作用工程测量学定义和分类工程测量学是研究在工程建设工业和城市以及资源开发中在规划勘测设计施工建设和运营管理各个阶段所进行的控制测量地形和有关信息的采集和处理即大比例尺地形图测绘地籍测绘施工放样设备安装变形监测及分析和预报等的理论技术和方法以及研究对测量和工程建设有关的信息进行管理和使用的学科工程测量学是一门应用学科按其研究对象可分为建筑工程测量铁路工程测量公路工程测量桥梁工程测量隧道工程测量水利工程测量地下工程测量管线输电线输油管工程测量矿山测量军事工程测量城市建设测量以及三维工业测量紧密工程测量工程摄影测量等一般的工程建设分为规划设计施工建设和运营管理三个阶段工程测量学是研究甘肃林业职业技术学院毕业论文6这三个阶段所进行的各种测量工程测量学的研究应用领域从应用的角度看工程测量是一门服务性技术除了其本身的理论与技术体系外主要面向广泛的工程应用为工程建设服务比如工业与民用建筑工程测量它是指建筑工业与民用建筑工程在勘测设计施工和竣工验收运营管理过程中的测量工作线路工程测量其包括公路铁路输电线输油管道灌渠以及各种地下管线等工程地质矿山工程测量通常将配合地质找矿矿物开采工作的各种测量工作系统称为地质矿山工程测量军事工程测量是在军事工程建设的勘测设计施工建设和运营管理阶段唆进行的测量工作为各种军事工程建设提供精确数据地形图等保障工程建设按照设计竣工和安全有效地使用等多方面的应用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的实时动态定位技术与全站仪灵活的三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甘肃林业职业技术学院毕业论文7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为代表的精密激光测距仪和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应变仪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的计量精度成为重要的长度检校和精密测量设备采用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三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甘肃林业职业技术学院毕业论文8工程测量现阶段的发展状况空间技术在工程测量中的应用与发展的出现使定位导航发生了革命性的变革目前伪距单点定位的精度为载波相位单点定位为厘米到分米级差分定位为亚米级到米级实时动态定位为亚厘米到厘米级而载波静态相对定位为毫米级目前美国正在进行现代化改造俄罗斯也在进一步加强全球卫星导航系统欧盟委员会正在研制系统还有其他国家包括我国日本和印度是卫星定位有单一向全球导航卫星系统导航卫星的组合使将来卫星定位精度更高整周模糊度解算更方便势必为工程测量的发展提供有力保证数字测绘与空间信息的系统技术的应用与发展我国数测绘技术从世纪年代处开始经历十几年的发展已日渐成熟形成了自己的方法和多个具有自主版权的国产软件现在的数字测绘正在从二维向三维发展形成三维测绘技术变形检测理论和方法的发展变形检测是一项跨学科的研究它是研究变形信息的获取分析和解释以及预报变形的理论和方法建筑物产生变形的原因有很多一般来说建筑物变形主要有两个方面原因引起一是自然条件及其变化及建筑物地基的工程地质水文地质土壤的物理性质大气温度等如地下水的升降地下开采及地震二是与建筑物自身相联系的及建筑物本身的负荷重建筑物结构形式及力荷载的作用如风力和机械振动等的影响变形观测按时间特征可分为静态式运动式和动态式根据观测的目的变形观测由三部分组成根据不同观测现象目的设置基准点及观测点进行多周期的重复观测进行数据处理与统计分析变形分析包括变形的几何分析和物理解释前者用于模拟时空的特征后者用于解释变形和引起变形原因之间的关系工业测量现代工业生产要求对产品的设计仿真生产的自动化流程生产过程控制产品质量检验与监控等进行快速的高精度的测量和定位并给出复杂形体的数字模型或运算轨迹等利用传统的光学机械等工业测量方法都无法完成而利甘肃林业职业技术学院毕业论文9用电子经纬仪全站仪数码相机等作为传感器在计算器的控制下工业测量系统完成工作的非接触和实时三维坐标测量并在现场进行测量数据的处理分析和管理这对工程测量提出了新的任务兴起了工业测量工业测量技术发展飞速技术设备向自动化智能化信息化的方向迈进电子经纬仪测量系统经纬仪测量系统的硬件设备主要由高精度电子经纬仪基准尺接口和联机电缆及微机等组成采用手动照准目标经纬仪自动读数逐点观测的方法该测量系统在几十米至几百米测量范围内的精度可达到全站仪极坐标测量系统全站仪极坐标测量系统是由一台高精度的测角测距全站仪构成的单台仪器三维坐标测量系统全站仪极坐标测量系统在近距离测量时采用免棱镜测量为特殊环境下的距离测量提供了方便激光跟踪测量系统激光跟踪测量系统的代表产品为与常规经纬仪测量系统是不同的是激光跟踪测量系统可全自动地跟踪反射装置只要将反射装置在被测物表面移动就可实现该表面的数字快速化由于干涉测量的速度极快其坐标重复测量精度高达因此它特别适合动态目标的监测数字摄影测量系统数字摄影测量系统是采用数字近景摄影测量原理通过台高分辨率的数码相机对被测物同时拍摄得到物体的数字影像经计算机图像处理后得到精确的坐标数字摄影测量系统最新进展是采用高分辨率的数码相机来提高精度另外利用条码测量标志可以实现控制编号的自动识别采用专用纹理可代替物体表面的标志设置这些新技术也正促使数字摄影测量向完全自动化方向发展工程测量学的发展展望随着科学的进步工程测量学必将在以下几个方面取得快速的发展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如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理甘肃林业职业技术学院毕业论文10多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用如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大型和复杂结构建筑设备的三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工程测量学的发展主要表现在从一维二维到三维四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甘肃林业职业技术学院毕业论文11六总结由此可见工程测量学科它是直接为国民经济建设而服务紧密与生产实践相结合的学科随着科技的发展特别是电子计算机微电子技术激光技术空间技术等新技术的发展与应用以及测绘科技技术本生的进步为工程测量技术进步提供新的方法和手段有力地促进和推动工程测绘事业的进步和发展它主要研究工程于工业建设城市建设国土资源开发水路交通与环境工程的减灾救灾的事业中进行地形和有关信息的采集与处理施工放样设备安装变形检测与分析预报等方面的理论和技术由于服务对象众多所以它所包括的内容非常广泛按照服务对象来划分其内容大致可分为工业与民用建筑工程测量水利水电工程测量铁路公路管线电力架设等工程测量桥梁工程测量矿山工程测量地质工程测量隧道及地下工程测量因此工程测量技术是一们非常重要的学科它对我国国防的建设起者重大作用所以作为测绘人的我们必须将工程测量学好学精我们更要拿出我们测绘人不吃苦精神对我国建设作出应有的贡献甘肃林业职业技术学院毕业论文12致谢非常感谢季老师在百忙之中对我的细心的指导耐心的讲解在论文编写过程中始终给予我极大的帮助仔细审阅我的论文并提出了许多宝贵的修改意见使我的论文质量得到了很大的提高从开始进入课题到论文的顺利完成有多少可敬的师长同学朋友给了我无言的帮助感谢我的室友们从遥远的家乡来到这个陌生的城市里是你们和我共同维系着彼此之间兄弟般的感情维系着寝室那份家的融洽两年多来学院老师及领导在学业上给我以精心指导同时还在思想生活上给我以无微不至的关怀在此谨老师们致以诚挚的谢意和崇高的敬意在这里请接受我诚挚的谢意徐生金测绘系测量四班甘肃林业职业技术学院毕业论文13参考文献宁津生主编地形测量黄河水利出版社刘培文主编公路施工测量技术北京人民交通出版社周建郑主编工程测量郑州黄河水利出版社潘威等编著公路工程实用施工放样技术北京人民交通出版社2004闫超君丁明科费秉胜编著道路工程施工技术中国水利水电出版社