Ⅰ 建築與施工畢業論文
淺述綠色建築與施工管理 摘要:從節約能源和材料、節約施工用水、採用綠色建材等方面提出了改善生態環境、提高生產質量的有效途徑,得出 了只有通過施工全過程式控制制,合理利用資源、減少污染,才能為城市營造綠色建築的結論。 關鍵詞:綠色建築,節約能源,污染控制,施工管理 建築活動是人類對自然資源、環境影響最大的活動之一。面 對世界人口的急劇增加,自然資源的日漸枯竭等人類生存危機, 「綠色建築」的概念也就應運而生。綠色建築概括起來就是「資源 有效利用」的建築,即: 1)減少建築材料、各種資源和不可再生能源的使用;2)利用 可再生能源和材料;3)設置廢物回收系統,利用回收材料;4)在結 構允許的條件下重新使用舊材料;5)減少污染物的排放,最大限 度地減少對周圍環境的影響。同時,綠色建築也是融合保護環 境、親和自然、舒適、健康、安全於一體的建築。我認為管理人員 在施工過程中具體可從以下幾個方面著手。 1 節約能源 在進行工藝和設備選型時,優先採用成熟、能源消耗低的工 藝設備。對設備進行定期維修、保養、保證設備運轉正常,降低能 源消耗,不要因設備的不正常運轉造成能源浪費。在施工機械及 工地辦公室的電器等閑置時關掉電源。 2 節約材料 盡可能調整和優化產業結構,淘汰落後工藝和產品,提高勞 動生產率,降低資源消耗;採用輕質材料及輕質混凝土減少自重, 節省原材料;採用高強、高性能的材料,如綠色高性能混凝土,減 少水泥和混凝土的用量;利用大量工業廢渣(如粉煤灰、舊磚),減 少固體廢棄物污染,又如採用商品混凝土,減少水泥浪費和粉塵 污染。 3 大量採用綠色建材 目前與傳統建材相比較,綠色建材有以下幾個特點:節約能 源與資源,少用或不用資源及能源;生產過程中不形成新的污染 源;使用過程以提高生產質量、改善生態環境為目標;可持續發展 的、有利於子孫後代的建材。採用綠色建材如綠色高性能混凝 土,能節約更多的能源、資源,減少對環境的破壞,其優點是:盡量 少用水泥熟料代替以工業廢渣為主的礦物外加劑,以減少大量產 生的溫室氣體CO2對大氣的污染,降低資源與能源消耗。盡量采 用工業廢料,如採用粉煤灰、舊混凝土、舊磚等,以減少污染,降低 成本,而且保持混凝土工業的可持續發展性。最大限度發揮高性 能混凝土的優勢,減少構築物的水泥與混凝土用量,以減少結構 尺寸,減輕自重,提高耐久性,保證或延長建築物的安全使用期, 使材料和工程充分發揮其功能。 4 節約施工用水 施工過程中水的消耗約占整個建築成本的0.2%,因此在施 工過程中對水資源進行管理有助於減少浪費,提高效益,節約開 支。現場可採用以下措施:安裝適當小流量的設備和器具,減少 施工期間的用水量;採用節水型器具,摒棄浪費用水陋習,降低用 水量;有效利用基礎施工階段的地下水;現場安裝水表,監控自來 水的消耗量;在情況許可下,設置廢水重復利用系統。 5 減少污染 5.1 施工揚塵的控制 施工現場的主要粉塵源包括:施工過程產生的揚塵;施工工 藝如挖掘、翻土、鑽孔和機械破碎等產生的揚塵;現場攪拌站;裸 露場地;易生塵埃的運輸、存放;建築垃圾的運輸、存放;鍋爐、大 灶使用過程中產生的煙塵。針對以上粉塵,採取的控制措施有: 1)現場採用設置圍擋,覆蓋易生塵埃的物體。2)灑水降塵,場內 道路硬化,垃圾封閉。3)使用清潔燃料等,如使用石油氣、煤氣等 清潔能源。4)施工車輛出入施工現場必須採取措施防止泥土帶 出現場。5)施工過程堆放的渣土必須有防塵措施並及時清運,工 程竣工後要及時清理和平整場地。
Ⅱ 建築工程測量實習論文
實習總結
本次實習是在上學期修過的工程測量學和以往修過的相關測量課程基礎上設置的,實習內容包括:建築軸線和道路曲線放樣、水平位移監測和沉降觀測、縱橫斷面圖測繪、場地平整的高程放樣。所以要想做好本次工程測量實習的全部內容,工程測量學是我們要重點復習的理論對象。
本次實習為期4周,我們將各個實習內容分小項進行。其一,建築軸線和道路曲線放樣,建築軸線我們根據實習指導書上給出的相關數據進行計算,採用極坐標法進行放樣,即測設出角度、距離,並通過多次測量檢查放樣點;曲線放樣我們採用偏角法計算放樣,亦是通過多個測回檢查放樣點。其二,水平位移監測和沉降觀測,我們通過全站儀採用測小角法周期性讀取監測點的角度、距離,將這些觀測數據進行計算統計獲得監測結果報告;沉降觀測是通過周期性三等水準來進行觀測的,再將獲得的周期數據進行計算統計,得到沉降觀測成果報告。其三,縱橫斷面圖測繪,我們小組採用的是水準測量進行測繪的,縱斷面中樁測繪方法是四等水準,於地形起伏較大處通過工程等外水準方法加密中樁完成了縱斷面測繪;橫斷面圖測繪是在中樁的基礎上於相應中樁兩側50m左右范圍進行等外水準測量。其四,場地平整高程放樣,選取一片空地,假設一基準點,根據此基準點進行高程放樣,計算挖方或填方高差值。
盡管本次實習項目較多,但總體而言項目外業都比較輕松,唯一較麻煩的是沉降觀測,因為其具有周期性,需要多次觀測。本次實習中我們也遇到許多問題,但最終通過大家討論和老師的指導我們解決各種問題。舉個例子,在縱斷面測繪起初。我們組僅僅於每隔20m處布設中樁進行四等水準測量,後來老師指出:縱斷面中樁於地勢起伏較大處應當加密中樁測繪,以便縱斷面圖能夠平滑的繪制,於是我們及時補測,於九月橋處每隔5m加測中樁。所以實習是能夠發現實踐錯誤並改正錯誤的好體驗。
水準測量可以說是本次實習相當重要的一部分,外業技術要求和工作量都比較大。高程放樣需要水準測量,縱斷面需要水準測量,橫斷面需要水準測量,尤其是沉降觀測需要多次三等水準水準測量,所以本次實習我們可以再次很好的溫故水準測量的程序方法。成果內業我們採用了EXCEL電子表格進行等外水準計算,三等和四等水準是通過南方平差易軟體進行平差計算的,並輸出了平差報告成果。
最後表達下感想,測繪校園大實習已經不是第一次了,在做了這么多實習後,覺得實習離不開小組,離不開團隊。外業測量比較辛苦,可以培養我們的耐心和耐力。內業往往更是繁瑣,可以歷練我對數據的處理能力。無論是實習外業還是內業都能夠更好的幫助我們理解書面知識、原理等。所以認真對待實習很有必要。
這次實習也是我們走向工作崗位前的最後一個大實習,我能夠運用到所學的大部分知識,給自己一個很好的檢驗自己的機會。同時自己也體會到努力積累書本知識和實踐經驗很有必要。
Ⅲ 急求有關建築施工測量的論文
GPS技術在公路測量中的應用前景及現狀
摘要:GPS技術應用於公路測量是公路外業勘測的一項重大技術革命,其應用及開發的前景十分廣闊。尤其是實時動態(RTK)定位技術在公路測量中蘊含著巨大的技術潛力,本文主要介紹了GPS中的RTK技術在公路測量中的應用及其對公路勘測的巨大推進作用。
關鍵詞:GPS;RTK;靜態定位;動態定位
1、GPS技術發展現狀
全球定位系統GPS(GlobalPositioningSystem)是美國陸海空三軍聯合研製的衛星導航系統,具有全球性、全天侯、連續性、實時性導航定位和定時功能,能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。單點導航定位與相對測地定位是GPS應用的兩個方面;對常規測量而言相對測地定位是主要的應用方式。
相對測地定位是利用L1和L2載波相位觀測值實現高精度測量,其原理是採用載波相位測量局域差分法:在接收機之間求一次差,在接收機和衛星觀測歷元之間求二次差,通過兩次差分計算解算出待定基線的長度;求解整周模糊度是其關鍵技術,根據演算法模型,設計了靜態、快速靜態以及RTK等作業模式。靜態作業模式主要用於地殼變形觀測、國家大地測量、大壩變形觀測等高精度測量;快速靜態測量以其高效的作業效率與厘米級精度廣泛應用於一般的工程測量;而RTK測量以其快速實時,厘米級精度等特點廣泛應用於數據採集(如碎部測量)與工程放樣中。RTK技術代表著GPS相對測地定位應用的主流。
GPS測地型接收設備是實現測地定位的基本條件,接收機有單頻與雙頻之分,雙頻機能以L2觀測值修正電離層折射影響,最適宜於中、長基線(大於20km)測量,具有快速靜態測量的功能,可升級為RTK功能;單頻機適宜於小於20km的短基線測量,對於一般工程測量具有良好的性能價格比。RTK系統由GPS接收設備、無線電通訊設備、電子手薄及配套設備組成,整套設備在輕量化、操作簡便性、實時可靠性、厘米級精度等方面的特點,完全可以滿足數據採集和工程放樣的要求。鑒於GPS系統在軌衛星數有限,在對空通視受遮擋的條件下,不能保證正常解算,影響定位的精度和可靠性。實踐表明,單頻GPS系統由於多環境的制約,存在著很大的局限性。隨著俄羅斯的全球導航衛星系統(CLONASS)的不斷完善,利用GLONASS來改善GPS性能的雙星座系統(GLONASS+GPS)已由美國Ashtech公司研製成功,這種全天候、全地域、高精度的系統為用戶提供了更為完善的接收設備,雙星座系統的接收設備GPS接收設備的新水平。
2、GPS技術在公路測量中的應用前景
隨著我國國民經濟的快速增長的西部大開發的實施,我省的高等級公路建設迎來前所末有的發展機遇,這就對勘測設計提出了更高的要求,隨著公路設計行業軟體技術和硬體設備的發展,公路設計已實現CAD化,有些軟體本身還要求提供地面數字化測繪產品的支持;建立勘測、設計、施工、後期管理一體化的數據鏈,減少數據轉抄、輸入等中間環節,是公路勘測設計「內外業一體化」的要求,也是影響高等級公路設計技術發展的「瓶頸」所在。目前公路勘測中雖已採用電子全站儀等先進儀器設備,但常規測量方法受橫向通視和作業條件的限制,作業強度大,且效率低,大大延長了設計周期。勘測技術的進步在於設備引進和技術改造,在目前的技術條件下引入GPS技術應當是首選。當前,用GPS靜態或快速靜態方法建立沿線總體控制測理,為勘測階段測繪帶狀地形圖,路線平面、縱面測量提供依據;在施工階段為橋梁,隧道建立施工控制網,這僅僅是GPS在公路測量中應用的初級階段,其實,公路測量的技術潛力蘊於RTK(實時動態定位)技術的應用之中,RTK技術在公路工程中的應用,有著非常廣闊的前景。下面就RTK技術在公路勘測中的應用作簡單的介紹。
3、RTK技術在公路測量中的應用
3.1 實時動態(RTK)定位技術簡介
實時動態(RTK)定位技術是以載波相位觀測值為根據的實時差分GPS(RTDGPS)技術,它是GPS測量技術發展的一個新突破,在公路工程中有廣闊的應用前景。眾所周知,無論靜態定位,還是准動態定位等定位模式,由於數據處理滯後,所以無法實時解算出定位結果,而且也無法對觀測數據進行檢核,這就難以保證觀測數據的質量,在實際工作中經常需要返工來重測由於粗差造成的不合格觀測成果。解決這一問題的主要方法就是延長觀測時間來保證測量數據的可靠性,這樣一來就降低了GPS測量的工作效率。
實時動態定位(RTK)系統由基準站和流動站組成,建立無線數據通訊是實時動態測量的保證,其原理是取點位精度較高的首級控制點作為基準點,安置一台接收機作為參考站,對衛星進行連續觀測,流動站上的接收機在接收衛星信號的同時,通過無線電傳輸設備接收基準站上的觀測數據,隨機計算機根據相對定位的原理實時計算顯示出流動站的三維坐標和測量精度。這樣用戶就可以實時監測待測點的數據觀測質量和基線解算結果的收斂情況,根據待測點的精度指標,確定觀測時間,從而減少冗餘觀測,提高工作效率。
3.2 應用
實時動態(RTK)定位有快速靜態定位和動態定位兩種測量模式,兩種定位模式相結合,在公路工程中的應用可以
覆蓋公路勘測、施工放樣、監理和GIS(地理信息系統)前端數據採集。 3.2.1 快速靜態定位模式。要求GPS接收機在每一流動站上,靜止的進行觀測。在觀測過程中,同時接收基準站和衛星的同步觀測數據,實時解算整周未知數和用戶站的三維坐標,如果解算結果的變化趨於穩定,且其精度已滿足設計要求,便可以結束實時觀測。一般應用在控制測量中,如控制網加密;若採用常規測量方法(如全站儀測量),受客觀因素影響較大,在自然條件比較惡劣的地區實施比較困難,而採用RTK快速靜態測量,可起到事半功倍的效果。單點定位只需要5-10min(隨著技術的不斷發展,定位時間還會縮短),不及靜態測量所需時間的五分之一,在公路測量中可以代替全站儀完成導線測量等控制點加密工作。
3.2.2 動態定位測量前需要在一控制點上靜止觀測數分鍾(有的儀器只需2~10s)進行初始化工作,之後流動站就可以按預定的采樣間隔自動進行觀測,並連同基準站的同步觀測數據,實時確定采樣點的空間位置。目前,其定位精度可以達到厘米級。
動態定位模式在公路勘測階段有著廣闊的應用前景,可以完成地形圖測繪、中樁測量、橫斷面測量、縱斷面地面線測量等工作。測量2~4S,精度就可以達到1~3cm,且整個測量過程不需通視,有著常規測量儀器(如全站儀)不可比擬的優點。
3.3 RTK技術的優點
3.3.1 實時動態顯示經可靠性檢驗的厘米級精度的測量成果(包括高程)。
3.3.2 徹底擺脫了由於粗差造成的返工,提高了GPS作業效率。
3.3.3 作業效率高,每個放樣點只需要停留1~2s,流動站小組作業,每小組(3~4人)可完成中線測量5~10km.若用其進行地形測量,每小組每天可以完成0.8~1.5km3的地形圖測繪,其精度和效率是常規測量所無法比擬的。
3.3.4 在中線放樣的同時完成中樁抄平工作。
3.3.5 應用范圍廣—可以涵蓋公路測量(包括平、縱、橫),施工放樣,監理,竣工測量,養護測量,GIS前端數據採集諸多方面。
3.3.6 如輔助相應的軟體,RTK可與全站儀聯合作業,充分發揮RTK與全站儀各自的優勢。
3.4 推廣建議
3.4.1 GPS靜態定位技術和動態定位技術相結合的方法可以高效、高精度地完成公路平面控制測量。
3.4.2 生產過程中採用常規方法和GPS技術相結合生產流程可以極大地提高生產效率。
3.4.3 隨著GPS技術特點是RTK技術的發展,各個廠家相繼推出了具有自主專利技術的儀器,其初始化時間越來越短,跟蹤能力也越來越強,精度越來越高,可靠性越來越強,有著良好的性價比,在勘察設計單位具有代替全站儀的趨勢,單位設備更新時應考慮這一因素。
3.4.4 GPS技術在公路測量中的應用,是公路測量的一項革命性的技術革新,它將對傳統的作業理念予以更新。
4、結語
GPS在公路勘測中的應用,對高等級公路的勘測手段和作業方法產生了革命性的變革,極大地提高了勘測精度和勘測效率,特別是實時動態(RTK)定位技術將在公路勘測、施工和後期養護、管理方面有著廣闊的應用前景。
Ⅳ 求一篇 論文 施工測量在建築工程中的作用 不低於5000字
施工測量在建築工程中的作用
5000字以上,OK
Ⅳ 急求一篇畢業論文《工程測量學在建築工程中的作用和地位》提前謝謝各位了
摘要:本文對工程測量學重新進行了定義,指出了該學科的地位和研究應用領域;闡述了工程測量學領域通用和專用儀器的發展;在理論方法發展方面,重點對平差理論、工程網優化設計、變形觀測數據處理方法進行了歸納和總結。扼要地敘述了大型特種精密工程測量在國內外的發展情況。結合科研和開發實踐,簡介了地面控制與施工測量工程內外業數據處理一體化自動化系統——科傻系統。最後展望了21世紀工程測量學若干發展方向。
關鍵詞:工程測量工業測量精密工程測量測量機器人工程網優化設計一、學科地位和研究應用領域
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。它主要以建築工程、機器和設備為研究服務對象。
學科地位
測繪科學和技術是一門具有悠久歷史和現代發展的一級學科。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。總的來說,整個學科的二級學科仍應作如下劃分:
——大地測量學;
——工程測量學;
——航空攝影測量與遙感學;
——地圖制圖學;
——不動產地籍與土地整理。
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、施工建設和運行治理三個階段劃分;也有按行業劃分成:線路工程測量、水利工程測量、橋隧工程測量、建築工程測量、礦山測量、海洋工程測量、軍事工程測量、3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。
由Hennecke,Mueller,Werner3個德國人所編著的工程測量學,主要按下述內容進行劃分和編寫:①測量儀器和方法;②線路、鐵路、公路建設測量;③高層建築測量;④地下建築測量;⑤安全監測;⑥機器和設備測量。
由於工程測量的研究應用領域非常廣泛,發展變化也很快,因此寫書十分困難。目前國內外沒有一本全面涉及工程測量學理論、技術、方法和實際應用的現代專著或教材。
國際測量師聯合會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。此外還設了一個非凡組:變形分析與解釋。現在,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;電子科技文獻和網路。2個專題組是:工程和工業中的非凡測量儀器;工程測量標准。
德國、瑞士、奧地利3個德語語系國家自50年代發起組織每3~4年舉行一次的「工程測量國際學術討論會」。過去把工程測量劃分為以下幾個專題:測量儀器和數據獲取;數據解釋、處理和應用;高層建築和設備安裝測量;地下和深層建築測量;環境和工程建築物變形監測。
1992年第11屆討論會的專題是:測量理論與測量方案;測量技術和測量系統;信息系統和CAD;在建築工程和工業中的應用。
1996年的第12屆討論會的專題是:測量和數據處理系統;監測和控制;在工業和建築工程中的質量問題;數據模型和信息系統;交叉學科的大型工程項目。
從以上可見,工程測量學的研究領域既有相對的固定性,又是不斷發展變化的。筆者認為,工程測量學主要包括以工程建築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。二、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體,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。測量機器人可自動尋找並精確照準目標,在1s內完成一目標點的觀測,像機器人一樣對成百上千個目標作持續和重復觀測,可廣泛用於變形監測和施工測量。GPS接收機已逐漸成為一種通用的定位儀器在工程測量中得到廣泛應用。將GPS接收機與電子全站儀或測量機器人連接在一起,稱超全站儀或超測量機器人。它將GPS的實時動態定位技術與全站儀靈活的3維極坐標測量技術完美結合,可實現無控制網的各種工程測量。
專用儀器是工程測量學儀器發展最活躍的,主要應用在精密工程測量領域。其中,包括機械式、光電式及光機電結合式的儀器或測量系統。主要特點是:高精度、自動化、遙測和持續觀測。
用於建立水平的或豎直的基準線或基準面,測量目標點相對於基準
線的偏距,稱為基準線測量或準直測量。這方面的儀器有正、倒錘與垂線觀測儀,金屬絲引張線,各種激光準直儀、鉛直儀、自準直儀,以及尼龍絲或金屬絲準直測量系統等。
在距離測量方面,包括中長距離、短距離和微距離及其變化量的精密測量。以ME5000為代表的精密激光測距儀和TERRAMETERLDM2雙頻激光測距儀,中長距離測量精度可達亞毫米級;可喜的是,許多短距離、微距離測量都實現了測量數據採集的自動化,其中最典型的代表是銦瓦線尺測距儀DISTINVAR,應變儀DISTERMETERISETH,石英伸縮儀,各種光學應變計,位移與振動激光快速遙測儀等。採用多譜勒效應的雙頻激光干涉儀,能在數十米范圍內達到0.01μm的計量精度,成為重要的長度檢校和精密測量設備;採用CCD線列感測器測量微距離可達到百分之幾微米的精度,它們使距離測量精度從毫米、微米級進入到納米級世界。
高程測量方面,最顯著的發展應數液體靜力水準測量系統。這種系統通過各種類型的感測器測量容器的液面高度,可同時獲取數十乃至數百個監測點的高程,具有高精度、遙測、自動化、可移動和持續測量等特點。兩容器間的距離可達數十公里,如用於跨河與跨海峽的水準測量;通過一種壓力感測器,答應兩容器之間的高差從過去的數厘米達到數米。
與高程測量有關的是傾斜測量,即確定被測對象在豎直平面內相對於水平或鉛直基準線的撓度曲線。各種機械式測斜儀、電子測傾儀都向著數字顯示、自動記錄和靈活移動等方向發展,其精度達微米級。
具有多種功能的混合測量系統是工程測量專用儀器發展的顯著特點,採用多感測器的高速鐵路軌道測量系統,用測量機器人自動跟蹤沿鐵路軌道前進的測量車,測量車上裝有棱鏡、斜傾感測器、長度感測器和微機,可用於測量軌道的3維坐標、軌道的寬度和傾角。液體靜力水準測量與金屬絲準直集成的混合測量系統在數百米長的基準線上可精確測量測點的高程和偏距。
綜上所述,工程測量專用儀器具有高精度、快速、遙測、無接觸、可移動、連續、自動記錄、微機控制等特點,可作精密定位和準直測量,可測量傾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,還可測振動頻率以及物體的動態行為。 三、工程測量理論方法的發展測量平差理論
最小二乘法廣泛應用於測量平差。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。由於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。針對觀測值存在粗差的客觀實際,出現了穩健估計;針對法方程系數陣存在病態的可能,發展了有偏估計。與最小二乘估計相區別,穩健估計和有偏估計稱為非最小二乘估計。
巴爾達的數據探測法對觀測值中只存在一個粗差時有效,穩健估計法具有反抗多個粗差影響的優點。建立改正數向量與觀測值真誤差向量之間的函數關系,可對多個粗差同時進行定位和定值,這種方法已在通用平差軟體包中得到演算法實現和應用。
方差和協方差分量估計實質上是精化平差的隨機模型,過去一直僅停留在理論的研究上。實際中,要求對多種觀測量進行綜合處理,因此,方差分量估計已成為測量平差的必備內容了。目前,通用平差軟體包中已增加了該功能,但還需要在測量規范中明確提出來。
需要指出的是:許多測量作業單位喜歡採用附合導線進行逐級加密,主要依據目前規范中有關一、二、三級導線和圖根導線的規定。無疑附合導線具有許多優點,但由於多餘觀測少,發現和反抗粗差的能力較弱,不宜濫用。建立一個區域的控制,首級網點採用GPS測量,下面最好用一個等級的導線網作全面加密。從測量平差理論來看,全面布設的導線網具有更好的圖形強度,精密較均勻,可靠性也較高。
工程式控制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。解析法是基於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。網的質量指標主要有精度、可靠性和建網費用,對於變形監測網還包括網的靈敏度或可區分性。對於網的平差模型而言,按固定參數和待定參數的不同,網的優化設計又分為零類、一類、二類和三類優化設計,涉及到網的基準設計,網形、觀測值精度以及觀測方案的設計。在工程測量中,施工控制網、安裝控制網和變形監測網都需要作優化設計。由於採用GPS定位技術和電磁波測距,網的幾何圖形概念與傳統的測角網有很大的區別。除非凡的精密控制網可考慮用專門編寫的解析法優化設計程序作網的優化設計外,其他的網都可用模擬法進行設計。模擬法優化設計的軟體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。模擬觀測方案,根據儀器確定觀測值精度,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。精度應包括點位精度、相鄰點位精度、任意兩點間的相對精度、最弱點和最弱邊精度、邊長和方位角精度。進一步可計算坐標未知數的協方差陣或部分點坐標的協方差陣,協方差陣的主成份計算,特徵值計算,點位誤差橢圓、置信橢圓的計算等。可靠性包括每個觀測值的多餘觀測分量和某一觀測值的粗差界限值對平差坐標的影響。靈敏度包括靈敏度橢圓、在給定變形向量下的靈敏度指標以及觀測值的靈敏度影響系數。將計算出的各質量指標與設計要求的指標比較,使之既滿足設計要求,又不致於有太大的富餘。通過改變觀測值的精度或改變觀測方案或局部改變網形等方法重新作上述設計計算,直到獲取一個較好的結果。
在實踐中,總結出了下述優化設計策略:先固定觀測值的精度,對選取的網點,觀測所有可能的邊和方向,計算網的質量的指標,若質量偏低,則必須提高觀測值的精度。在某一組先驗精度下,若網的質量指標偏高了,這時可按觀測值的內部可靠性指標ri,刪減觀測值。ri太大,說明該觀測值顯得多餘,應刪去;若ri很小,則該觀測值的精度不宜增加。這種根據ri大小來刪除觀測值的方法稱為從「密」到「疏」,從「肥」到「瘦」的優化策略。
從模擬法優化設計的整個過程來看,它是一種試演算法,需要有一個好的軟體。該軟體除具有通用平差軟體的功能外,在成果輸出的多樣性、直觀性,在可視化以及人機交互界面設計方面都有更高要求。同時也要求設計者具有堅實的專業知識和豐富的經驗。
用模擬法可獲得一個相對較優且切實可行的方案,可進一步用模擬觀測值作網的平差計算,同時可模擬觀測值粗差並計算對結果的影響。這種方法稱為數學扭曲法或蒙特卡洛法。對於一個精度、可靠性以及靈敏度要求極高的監測網或精密控制網,作上述優化設計和精細計算是十分必要的。國內在這方面的應用
道較少。多是為了安全起見,有較大的質量富餘,建網費用偏高。網優化設計費用很少,所帶來的效益較大,凡是較重要的工程式控制制網,都應作優化設計。
變形觀測數據處理
工程建築物及與工程有關的變形的監測、分析及預是工程測量學的重要研究內容。其中的變形分析和預涉及到變形觀測數據處理。但變形分析和預的范疇更廣,屬於多學科的交叉。
變形觀測數據處理的幾種典型方法