時(shí)間:2023-07-11 17:36:31
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇土木工程測(cè)量學(xué),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
摘要:土木工程是一門范圍較廣的綜合性學(xué)科,土木工程測(cè)量是土木工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是土木工程技術(shù)人員從事工程建設(shè)的基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,給測(cè)量技術(shù)帶來了重大變革,同時(shí)也給土木工程測(cè)量教學(xué)實(shí)踐帶來了一些新的變革,作為為現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的中職院校,一定要從本院校專業(yè)的特點(diǎn)和實(shí)際情況出發(fā),為提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)合格的土木工程技術(shù)人才做出貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞:中職土木工程測(cè)量;教學(xué)改革;實(shí)踐;探索
土木工程測(cè)量課程是土木工程專業(yè)學(xué)生的一門主要的技術(shù)基礎(chǔ)科,實(shí)踐性較強(qiáng)是本學(xué)科的重要特點(diǎn)。中職院校作為為社會(huì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的基地,在土木工程的課堂教學(xué)和實(shí)踐中,一定要注重培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力和動(dòng)手能力,提高學(xué)生的全面素質(zhì)和適應(yīng)新技術(shù)挑戰(zhàn)能力。
一、土木工程測(cè)量教學(xué)改革的必要性
土木工程測(cè)量作為一門傳統(tǒng)學(xué)科,其教學(xué)內(nèi)容已歷經(jīng)了數(shù)年沿革,土木工程教學(xué)方法也一直圍繞著傳統(tǒng)方法進(jìn)行。然而,隨著高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,工程類專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)有了新的調(diào)整。近幾年,以空間定位技術(shù)、航空航天遙感技術(shù)、地面一體化技術(shù)和地理信息技術(shù)以及3S集成技術(shù)為代表的當(dāng)代測(cè)量高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使得測(cè)繪的作業(yè)方式、生產(chǎn)手段、數(shù)據(jù)采集和處理向一體化、智能化的方向發(fā)展,標(biāo)志著測(cè)繪科學(xué)技術(shù)已從手工機(jī)械時(shí)代向電子信息化、自動(dòng)化、智能化發(fā)展。[1]這些重要變化,不僅體現(xiàn)了學(xué)生培養(yǎng)方向的拓寬,也在學(xué)生應(yīng)對(duì)新技術(shù)挑戰(zhàn)能力方面提出了更高地要求。當(dāng)前,中職學(xué)生在畢業(yè)后,暴露出了知識(shí)陳舊、動(dòng)手能力差、理論與實(shí)踐脫節(jié)、思想僵硬、缺乏創(chuàng)造力等缺點(diǎn),傳統(tǒng)的土木工程測(cè)量學(xué)科體系已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要。面對(duì)出現(xiàn)的這些問題,作為中職土木工程測(cè)量課程的教師,一定要打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,開拓進(jìn)取,大膽進(jìn)行教學(xué)體制改革,建立一套與高新科技發(fā)展相適應(yīng)的教學(xué)體系,為土木工程建設(shè)培養(yǎng)實(shí)用、新型、合格的綜合型人才。
二、中職土木工程測(cè)量教學(xué)中存在的問題
培養(yǎng)面向基層的土木工程測(cè)量技術(shù)人員,是中職院校的重要任務(wù)之一。隨著教學(xué)課程目標(biāo)的改革,中職院校教學(xué)內(nèi)容和方法也進(jìn)行了一系列的變革,但由于高新科技發(fā)展的迅猛性,中職土木工程測(cè)量教學(xué)課程中還存在著諸多問題。
第一,教師傳統(tǒng)的教學(xué)理念,自身素質(zhì)不高。由于受傳統(tǒng)教育觀念的影響,再加上中職教師進(jìn)修機(jī)會(huì)少等各方面因素的影響,中職教師不能在第一時(shí)間接受到新的教育理念、教學(xué)方法和手段,所以也就造成在自身教學(xué)過程中,教學(xué)理念相對(duì)落后,教學(xué)方法和形式更新較慢,這些主觀因素和客觀因素的共同制約著教師自身素質(zhì)的提高。
第二,學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)不足,動(dòng)手實(shí)踐能力較差。當(dāng)前,大多數(shù)中職院校對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的測(cè)評(píng)仍停留在卷面測(cè)評(píng)上,即使向土木工程測(cè)量這種實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科也只不過是在籠統(tǒng)地實(shí)習(xí)之后給學(xué)生打出實(shí)習(xí)成績(jī)。這種不健全的考核標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)不足,理論與實(shí)踐脫節(jié),也嚴(yán)重阻礙了學(xué)生動(dòng)手能力的積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)出來的學(xué)生無法適應(yīng)企業(yè)需要。
第三,教材內(nèi)容相對(duì)滯后,教學(xué)測(cè)量?jī)x器陳舊。近年來,國(guó)家已經(jīng)加大了對(duì)中職院校的教育資金投入,但由于受新技術(shù)、新儀器的沖擊,國(guó)家的教育資源投入力度仍然不夠,表現(xiàn)出教材中教學(xué)內(nèi)容始終沒有太大的變化,教學(xué)測(cè)量?jī)x器成就和欠缺,一些新型儀器學(xué)生可能從未見過或接觸過,導(dǎo)致在以后的生產(chǎn)實(shí)踐中無法開展工作。
三、中職土木工程測(cè)量教學(xué)中改革的路徑探索
為培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)需要的應(yīng)用型人才,中職教師必須針對(duì)當(dāng)前中職土木工程測(cè)量教學(xué)過程中存在的問題,進(jìn)行大膽的改革和探索,為提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)土木工程測(cè)量技術(shù)性人才努力。
第一,樹立全新的教學(xué)理念,自覺更新教學(xué)知識(shí)。土木工程測(cè)量專業(yè)的實(shí)踐性較強(qiáng),當(dāng)前中職院校的測(cè)量?jī)x器更新較慢,教師必須通過現(xiàn)代教學(xué)手段,最大限度地利用現(xiàn)有資源,給學(xué)生講解最新的儀器設(shè)備和測(cè)量方法,讓學(xué)生有一個(gè)大致了解,并通過各種形式和渠道不斷促進(jìn)自身知識(shí)結(jié)構(gòu)的更新和業(yè)務(wù)水平的提高,以便能夠培養(yǎng)出更加合格的土工工程測(cè)量的技術(shù)型人才。
第二,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,鼓勵(lì)學(xué)生參加生產(chǎn)實(shí)踐。土木工程測(cè)量作為土木工程專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,應(yīng)緊密聯(lián)系土木施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,以實(shí)用為主,在理論上不宜過多展開,以啟發(fā)式、誘導(dǎo)式為主。[2]興趣是最好的老師,中職土木工程測(cè)量課程中,教師要根據(jù)本學(xué)科的特點(diǎn),充分發(fā)揮學(xué)生的主題作用,引導(dǎo)學(xué)生積極思維,主動(dòng)參與到教學(xué)實(shí)踐過程中,著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐操作能力,達(dá)到教學(xué)目的。
第三,優(yōu)化教材內(nèi)容,加大教育資源的投入?,F(xiàn)代高新技術(shù)的迅猛發(fā)展決定了土木工程測(cè)量教材的內(nèi)容更新速度要快于其他學(xué)科,但是我們的教材內(nèi)容幾乎很多年不變,跟不上知識(shí)更新步驟的教學(xué)體制終將會(huì)被社會(huì)淘汰。加上土木工程測(cè)量學(xué)的概念較多,學(xué)生負(fù)擔(dān)相對(duì)過重,教師在教學(xué)過程中要堅(jiān)持少而精的原則,突出重點(diǎn),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。另外,國(guó)家還要加大對(duì)教育資源的投入力度,購(gòu)買一些新型的測(cè)量?jī)x器,以便學(xué)生掌握新型儀器的應(yīng)用。
新的形勢(shì)下,給土木工程測(cè)量教學(xué)改革帶來了挑戰(zhàn),同時(shí)也帶來了新的發(fā)展機(jī)遇,作為中職土木工程測(cè)量學(xué)科的教師,一定要任重而道遠(yuǎn),通過不斷更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),開展多種形式的教學(xué),并根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展方向和企業(yè)的用人需求,不斷優(yōu)化教學(xué)過程和課程建設(shè),為培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的綜合性、應(yīng)用型、技術(shù)性人才做出自己最大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
這次假期實(shí)踐,我到了我們當(dāng)?shù)氐慕ㄖさ?,因?yàn)橛杏H屬在那里,儀器也算是齊全。那里地勢(shì)較為平坦,地貌相對(duì)簡(jiǎn)單,但在這實(shí)習(xí)的十多天里還是體會(huì)到了從未有過的艱辛?,F(xiàn)在細(xì)細(xì)想來,那十多天的經(jīng)歷,雖然艱苦,但卻學(xué)到了很多,不僅僅是測(cè)量的實(shí)際能力,更有面對(duì)困難的忍耐。說實(shí)話,,在最初幾天的新鮮感過后,每天重復(fù)而乏味體力勞動(dòng),讓我有些怨聲載道,但工程本身的性質(zhì)又不允許工期的延后,所以不得不繼續(xù)早出晚歸。其實(shí)現(xiàn)在想來,也許絕大多數(shù)工作都是如此,這更多的只是從未有過的疲勞所帶來的壓力。當(dāng)幾天之后,我們習(xí)慣了早上5點(diǎn)起床,扛著測(cè)量?jī)x器外出測(cè)量的生活時(shí),我們不再聽到之前的牢騷。為了保證測(cè)量的精確度和測(cè)量的時(shí)間進(jìn)度,我們總是在天剛蒙蒙亮的時(shí)候起床,帶上“家伙”到了主一、主二與公一交界處的測(cè)量場(chǎng)地開工.
測(cè)量學(xué)首先是一項(xiàng)精確的工作,通過在學(xué)校期間在課堂上對(duì)測(cè)量學(xué)的學(xué)習(xí),使我在腦海中形成了一個(gè)基本的、理論的測(cè)量學(xué)輪廓,而實(shí)習(xí)的目的,就是要將這些理論與實(shí)際工程聯(lián)系起來,這就是工科的特點(diǎn)。測(cè)量學(xué)是研究地球的形狀和大小以及地面點(diǎn)位的科學(xué),從本質(zhì)上講,測(cè)量學(xué)主要完成的任務(wù)就是確定地面目標(biāo)在三維空間的位置以及隨時(shí)間的變化。在信息社會(huì)里,測(cè)量學(xué)的作用日益重要,測(cè)量成果做為地球信息系統(tǒng)的基礎(chǔ),提供了最基本的空間位置信息。構(gòu)建信息高速公路、基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)及各種專題的和專業(yè)的地理信息系統(tǒng),均迫切要求建立具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),可共享的測(cè)量數(shù)據(jù)庫和測(cè)量成果信息系統(tǒng)。因此測(cè)量成為獲取和更新基礎(chǔ)地理信息最可靠,最準(zhǔn)確的手段。測(cè)量學(xué)的分類有很多種,如普通測(cè)量學(xué)、大地測(cè)量學(xué)、攝影測(cè)量學(xué)、工程測(cè)量學(xué)。作為測(cè)量工程專業(yè)的學(xué)生,我們要學(xué)習(xí)測(cè)量的各個(gè)方面。
通過這次實(shí)習(xí),鍛煉了很多測(cè)量的基本能力。首先,是熟悉了全站儀的用途,熟練了全站儀的各種使用方法,掌握了儀器的檢驗(yàn)和校正方法。其次,在對(duì)數(shù)據(jù)的檢查和矯正的過程中,明白了各種測(cè)量誤差的來源,其主要有三個(gè)方面:儀器誤差(儀器本身所決定,屬客觀誤差來源)、觀測(cè)誤差(由于人員的技術(shù)水平而造成,屬于主觀誤差來源)、外界影響誤差(受到如溫度、大氣折射等外界因素的影響而這些因素又時(shí)時(shí)處于變動(dòng)中而難以控制,屬于可變動(dòng)誤差來源)。了解了如何避免測(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤,最大限度的減少測(cè)量誤差的方法,即要作到:
(1)在儀器選擇上要選擇精度較高的合適儀器、
(2)提高自身的測(cè)量水平,降低誤差水平。
(3)通過各種處理數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)方法如:距離測(cè)量中的溫度改正、尺長(zhǎng)改正,<蓮~山課件>多次測(cè)量取平均值等來減少誤差。第三,除了熟悉了儀器的使用和明白了誤差的來源和減少措施,還應(yīng)掌握一套科學(xué)的測(cè)量方法,在測(cè)量中要遵循一定的測(cè)量原則,如:“從整體到局部”、“先控制后碎部”、“由高級(jí)到低級(jí)”的工作原則,并做到“步步有檢核”。這樣做不但可以防止誤差的積累,及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,更可以提高測(cè)量的效率。通過工程實(shí)踐,真正學(xué)到了很多實(shí)實(shí)在在的東西,比如對(duì)測(cè)量?jī)x器的操作、整平更加熟練,很大程度上提高了動(dòng)手和動(dòng)腦的能力,同時(shí)也拓展了與他人的交際、合作的能力。
一次測(cè)量實(shí)習(xí)要完整的做完,單單靠一個(gè)人的力量和構(gòu)思是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有團(tuán)隊(duì)的合作和團(tuán)結(jié)才能讓實(shí)習(xí)快速而高效的完成。而這些,就是在測(cè)量之外所收獲的了。團(tuán)隊(duì)的合作很重要
測(cè)量?jī)x器的使用和實(shí)地的測(cè)量實(shí)習(xí)工作的開展,讓我更直觀接觸到了土木工程測(cè)量這個(gè)學(xué)科,也為我今后走上工作崗位后,更好更快地使用儀器、控制測(cè)量發(fā)放奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).測(cè)量?jī)x器的使用和實(shí)地的測(cè)量實(shí)習(xí)工作的開展,我更直觀接觸到了土木工程測(cè)量這個(gè)學(xué)科,也為我們今后走上工作崗位后,控制測(cè)量發(fā)放奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。相比于以往的教學(xué)型實(shí)習(xí),真正的工程實(shí)習(xí)顯然能夠更好的體會(huì)所學(xué)到的知識(shí)。事實(shí)也確實(shí)是如此,通過這次實(shí)習(xí),我真正的體會(huì)到了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性。這次實(shí)習(xí)也讓我們明白了,土木工程專業(yè)的實(shí)際操作性強(qiáng)的特點(diǎn),觸發(fā)我們今后要更加努力學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí),并要加強(qiáng)理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式方法,從本質(zhì)上提高自己的專業(yè)水平。
關(guān)鍵詞:土木工程施工;測(cè)量施工;原則;應(yīng)用;分析
作為我國(guó)土木工程施工過程中的一個(gè)非常重要的施工環(huán)節(jié),測(cè)量施工主要指的是在施工過程中對(duì)相應(yīng)施工數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集,數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)校對(duì),通過上述的工作來實(shí)現(xiàn)工程施工檢測(cè)的主要目的,保障施工的順利進(jìn)行,提升施工的施工質(zhì)量。作為一項(xiàng)同工程施工全過程都有緊密聯(lián)系的一項(xiàng)施工部分,測(cè)量在工程施工過程中應(yīng)用范圍非常廣泛,貫穿了施工的全過程。尤其是在土木工程施工過程中,工程測(cè)量施工技術(shù)應(yīng)用更是非常廣泛,同時(shí)效果也是非常的突出。通過實(shí)際的施工經(jīng)驗(yàn)來看,測(cè)量施工技術(shù)是一項(xiàng)土木工程施工的基礎(chǔ)項(xiàng)目施工。測(cè)量施工的質(zhì)量好壞直接影響著后續(xù)工程的設(shè)計(jì)施工以及工程的后續(xù)運(yùn)行。因此本文從測(cè)量技術(shù)的主要內(nèi)容,主要作用以及主要的工作原理來進(jìn)行詳細(xì)的分析,將工程施工前期的測(cè)量;施工過程中的測(cè)量以及施工后期設(shè)備安裝過程中的測(cè)量等環(huán)節(jié)進(jìn)行對(duì)比以及闡述,希望通過上述的內(nèi)容闡述能夠有效的提升或者是擴(kuò)大測(cè)量施工技術(shù)在土木工程中的重要性以及實(shí)際作用。
1 我國(guó)土木工程施工中測(cè)量技術(shù)的主要內(nèi)容
在我國(guó)土木工程中,測(cè)量施工技術(shù)是一種各項(xiàng)測(cè)量施工的總和。其中包括了在工程勘探設(shè)計(jì)過程中的測(cè)量;工程在建設(shè)施工過程中的測(cè)量;工程在運(yùn)行管理過程中的測(cè)量等等。土木工程測(cè)量施工技術(shù)最主要的科學(xué)依據(jù)就是工程測(cè)量學(xué)。主要是在工程施工過程中通過空間幾何實(shí)體的具體實(shí)際y量以及描繪,通過相應(yīng)的科學(xué)測(cè)量以及描述能夠有效地收集關(guān)于工程施工的相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù),為整個(gè)土木工程施工建設(shè)提供了非常重要并且準(zhǔn)確的施工測(cè)量數(shù)據(jù),有利于整個(gè)施工的施工質(zhì)量以及施工進(jìn)度的提升。在工程施工的各關(guān)階段中測(cè)量提供的數(shù)據(jù)能夠有效的提供現(xiàn)場(chǎng)的施工放樣所需的數(shù)據(jù);現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝所需的數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場(chǎng)施工變形測(cè)量所需的參考數(shù)據(jù)等。上述的測(cè)量數(shù)據(jù)我們還可以通過相應(yīng)的理論測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,來找出相應(yīng)的測(cè)量偏差,通過對(duì)測(cè)量偏差的調(diào)整來保障測(cè)量技術(shù)在應(yīng)用中的準(zhǔn)確率。
2 我國(guó)土木工程施工中測(cè)量技術(shù)的主要作用以及在工程中占據(jù)的位置
作為一項(xiàng)必須提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的施工工序,測(cè)量施工在整個(gè)土木工程的施工過程中要求非常嚴(yán)格。土木工程在施工過程中具有工程任務(wù)量較大;工程施工過程中工序繁瑣以及工程施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)交叉施工的狀況,因此我們?cè)谶M(jìn)行施工的前期要做好施工過程中的詳盡準(zhǔn)備,確保施工的順利進(jìn)行。測(cè)量施工技術(shù)作為能夠左右施工質(zhì)量的一項(xiàng)施工項(xiàng)目,我們?cè)跍y(cè)量施工的過程中要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工現(xiàn)狀,全面建立健全相應(yīng)的測(cè)量檢查制度,這樣能夠在一定程度上保障現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性。我們?cè)跍y(cè)量的過程中要始終堅(jiān)持科學(xué)有效的測(cè)量方法,要在測(cè)量數(shù)據(jù)全面性的問題上給予足夠的保障。在土木工程測(cè)量過程中主要的測(cè)量環(huán)節(jié)有三個(gè)。第一個(gè)是工程的距離測(cè)量;第二個(gè)是工程的角度測(cè)量;第三個(gè)是工程的高程測(cè)量。因?yàn)樵跍y(cè)量過程中會(huì)出現(xiàn)一定的誤差傳遞以及誤差積累,因此我們要對(duì)測(cè)量過程中出現(xiàn)的誤差進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)定以及限制,只有這樣才能夠保障測(cè)量施工對(duì)整個(gè)工程的施工起到正面的應(yīng)用以及作用,否則整個(gè)工程的施工質(zhì)量會(huì)受到很大程度的影響。在土木工程測(cè)量施工的過程中,相應(yīng)的施工技術(shù)人員要明確施工過程中的施工態(tài)度以及施工方式,同時(shí)要在施工過程中保障測(cè)量施工的地位以及實(shí)現(xiàn)測(cè)量的主要作用。在測(cè)量的過程中要熟練的掌握相應(yīng)的測(cè)量方法以及原理。作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作,測(cè)量工程的服務(wù)對(duì)象是工程的施工設(shè)計(jì)以及現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工,因此現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量技術(shù)人員要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量數(shù)據(jù)負(fù)責(zé)。
3 我國(guó)土木工程施工中測(cè)量技術(shù)的主要工作原則
在建筑學(xué)中,工程的測(cè)量技術(shù)是一門幾何學(xué)的分支。在實(shí)際工程的測(cè)量過程中我們最主要的工作就是要減少或者消除測(cè)量誤差的積累以及傳遞。我們?cè)趯?shí)際的測(cè)量工作進(jìn)行過程中要通過逐一設(shè)置測(cè)量點(diǎn)的方式來均化測(cè)量過程中出現(xiàn)的誤差。在測(cè)量精度方面,我們的工作原則是要保障精度等級(jí)由高到低的滿足。在測(cè)量技術(shù)中精度等級(jí)的規(guī)定有一套相應(yīng)并且科學(xué)的理論,因此在測(cè)量過程中要嚴(yán)格的執(zhí)行相應(yīng)的測(cè)量精度要求以及標(biāo)準(zhǔn)。在測(cè)量布局過程中要保障測(cè)量工作的全局性,測(cè)量工作必須從整體開始逐漸的到局部測(cè)量過渡。在測(cè)量過程中使用的定位技術(shù)尤其是點(diǎn)定位技術(shù)必須保障測(cè)量的整體性,測(cè)量定位基準(zhǔn)的選擇必須符合相應(yīng)的測(cè)量精度標(biāo)準(zhǔn)。在測(cè)量工作進(jìn)行過程中要保障檢核制度的完全落實(shí),要保障每一個(gè)環(huán)節(jié)的測(cè)量數(shù)據(jù)都能夠有相應(yīng)的檢核。在保障測(cè)量數(shù)據(jù)可靠精準(zhǔn)的前提下,保障測(cè)量數(shù)據(jù)是可以應(yīng)用在實(shí)際施工過程中。
4 我國(guó)土木工程施工中測(cè)量技術(shù)在整個(gè)施工中的具體應(yīng)用
4.1 測(cè)量技術(shù)在土木工程施工前期勘測(cè)過程中的應(yīng)用
在土木工程施工前期。測(cè)量工作的展開必須要保障測(cè)量人員有相應(yīng)的測(cè)量施工資質(zhì),要保障施工的全過程有監(jiān)督以及檢查體制。在測(cè)量施工中首先要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察,勘察內(nèi)容包括了地形以及周邊的環(huán)境等。我們通過測(cè)量來測(cè)繪施工策略圖,為后續(xù)施工設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。
4.2 測(cè)量技術(shù)在土木工程施工設(shè)計(jì)過程中的主要應(yīng)用
在工程施工設(shè)計(jì)階段的測(cè)量主要是將設(shè)計(jì)過程中的數(shù)據(jù)以一定的比例以及高程來實(shí)際落實(shí)到現(xiàn)場(chǎng)的施工現(xiàn)場(chǎng)。因此我們通常是邊設(shè)計(jì)邊測(cè)量,以保障整個(gè)工程設(shè)計(jì)過程中的相應(yīng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,讓現(xiàn)場(chǎng)的施工能夠順暢。
4.3 測(cè)量技術(shù)在土木工程設(shè)備安裝環(huán)節(jié)的主要應(yīng)用
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和基準(zhǔn),使用測(cè)量?jī)x器測(cè)定設(shè)備安裝的標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)和中心線,在安裝過程中檢測(cè)安裝設(shè)備的精度與偏差,保證將設(shè)備安裝在正確位置上。其主要內(nèi)容有:參與基準(zhǔn)控制網(wǎng)及基本水準(zhǔn)點(diǎn)的定位的測(cè)量;檢查、復(fù)測(cè)、驗(yàn)收設(shè)備基礎(chǔ)的中心線與標(biāo)高以及沉降觀測(cè)數(shù)據(jù),并復(fù)測(cè)基礎(chǔ)輪廓及與設(shè)備相關(guān)的“孔、洞、槽”的尺寸和定位距離,保證地腳螺栓的精度一致;在連續(xù)性的生產(chǎn)線上,要明確各設(shè)備中的位線和標(biāo)高等,確認(rèn)已具備安裝條件;測(cè)定設(shè)備基礎(chǔ)的基準(zhǔn)點(diǎn),必須與原始水準(zhǔn)點(diǎn)組成一個(gè)水準(zhǔn)環(huán)線,按二等分安裝的基準(zhǔn)點(diǎn)、沉降觀測(cè)點(diǎn)、基準(zhǔn)線和輔助線。
4.4 測(cè)量技術(shù)在土木工程竣工環(huán)節(jié)的主要應(yīng)用
工程測(cè)量還廣泛應(yīng)用于土木工程中竣工驗(yàn)收監(jiān)測(cè)工作中的現(xiàn)場(chǎng)勘察監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理中,這也是報(bào)告編制和報(bào)告審核階段的重要數(shù)據(jù)憑證。在項(xiàng)目驗(yàn)收時(shí)的關(guān)鍵點(diǎn)上,例如批復(fù)中專門提及的要求、人環(huán)問題、總量問題等都需要進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)量工作,以提供達(dá)標(biāo)的數(shù)據(jù)。
參考文獻(xiàn)
[1]李哲,高立,喬輝.GPSPPK技術(shù)在測(cè)量外業(yè)中的應(yīng)用探討[J].測(cè)繪與空間地理信息,2012(05).
[2]劉學(xué),張弘.工程測(cè)量[M].第一版.海南出版社,2007.
(2.河南省地礦局第二地質(zhì)勘查院,河南,許昌,461000)
【摘 要】工程測(cè)量技術(shù)是服務(wù)于工程建設(shè)的一種測(cè)繪技術(shù),它的發(fā)展與測(cè)繪科學(xué)技術(shù)和工程建設(shè)的發(fā)展密切相關(guān)。 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)代社會(huì)對(duì)測(cè)量技術(shù)的要求日益提高,要求工程測(cè)量學(xué)服務(wù)的領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。通過對(duì)工程測(cè)量學(xué)應(yīng)用的分析,系統(tǒng)的總結(jié)出工程測(cè)量學(xué)今后的發(fā)展走向。本文對(duì)工程測(cè)量進(jìn)行了定義,按照工程建設(shè)進(jìn)行的程序和工程種類進(jìn)行具體闡述了工程測(cè)量在理論方法方面的發(fā)展,對(duì)幾種常用的理論和方法進(jìn)行了歸納和總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】工程測(cè)量;發(fā)展;應(yīng)用
1 前言
工程測(cè)量 (engineering survey )在測(cè)繪界,人們把工程建設(shè)中的所有測(cè)繪工作統(tǒng)稱為工程測(cè)量。它已經(jīng)逐漸地進(jìn)入我了們的日常生活中,在學(xué)習(xí)及應(yīng)用了解工程測(cè)量技術(shù)時(shí),應(yīng)該注重對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本測(cè)繪技能掌握與應(yīng)用,提升個(gè)人專業(yè)素質(zhì)。
工程測(cè)量技術(shù)主要是在工程建設(shè)的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工和管理階段中運(yùn)用的各種測(cè)量理論、方法和技術(shù)的總稱。傳統(tǒng)工程測(cè)量技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域包括建筑、水利、交通、礦山等部門,其基本內(nèi)容有測(cè)圖和放樣兩部分?,F(xiàn)代工程測(cè)量己經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破了僅僅為工程建設(shè)服務(wù)的概念,它不僅涉及工程的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)幾何與物理量測(cè)定,而且包括對(duì)測(cè)量結(jié)果的分析,甚至對(duì)物體發(fā)展變化的趨勢(shì)預(yù)報(bào)。
2 工程測(cè)量基本概述
工程測(cè)量是一門工程實(shí)踐學(xué)科,它的主要研究對(duì)象是工程開發(fā)和建設(shè)過程中的各項(xiàng)測(cè)量工作的理論和技術(shù)情況。它的過程主要包括:過程策劃階段的地形測(cè)量和控制測(cè)量;工程建設(shè)階段的施工過程控制測(cè)量;實(shí)施過程階段的變形測(cè)量;工程竣工交付時(shí)的竣工測(cè)量。測(cè)量技術(shù)可運(yùn)用的范圍廣泛,可服務(wù)的對(duì)象豐富多樣,在整個(gè)工程學(xué)科中它屬于一種交叉性非常強(qiáng)的學(xué)科,它所涵蓋的技術(shù)含量較高,對(duì)社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步有著不可限量的作用。
3 工程測(cè)量與現(xiàn)代科學(xué)的關(guān)系
現(xiàn)代科技的進(jìn)步同時(shí)也使測(cè)量技術(shù)發(fā)生飛速的更新發(fā)展,工程測(cè)量技術(shù)的基本理論。技術(shù)系統(tǒng)、科研領(lǐng)域以及科學(xué)發(fā)展對(duì)象等正由于新的時(shí)代的發(fā)展需要而引起了巨大的改變。從目前工程測(cè)量的發(fā)展形勢(shì)不難發(fā)現(xiàn),現(xiàn)代工程測(cè)量學(xué)已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)型為對(duì)空間上的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量 收集、管理、分析、儲(chǔ)存以及反饋的系統(tǒng)性研究,這些數(shù)據(jù)已經(jīng)不同于以往,而是從衛(wèi)星系統(tǒng)空載傳感器和各種高級(jí)別測(cè)繪儀器上收集得到。在社會(huì)發(fā)展和科學(xué)進(jìn)步的基本前提下使工程測(cè)量學(xué)這門傳統(tǒng)的科學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代信息社會(huì)中的作用日趨完善。目前,新興的現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)已成功從單一的工程建設(shè)領(lǐng)域中突圍而出,改變傳統(tǒng)的狹隘意義觀念,向廣義的多元化方向發(fā)展。
4 工程測(cè)量的發(fā)展趨勢(shì)
4.1 工程測(cè)量技術(shù)協(xié)同其它專業(yè)技術(shù)共同發(fā)展進(jìn)步將是今后一段長(zhǎng)期發(fā)展過程中的主流發(fā)展趨勢(shì),在技術(shù)上將出現(xiàn)多功能多樣化用途的工程系統(tǒng)。
4.2 工程測(cè)量的數(shù)據(jù)收集形式不再局限于一維和二維,在新系統(tǒng)下將向三維甚至四維方向發(fā)展,從傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)交互式測(cè)量形式轉(zhuǎn)變?yōu)檫h(yuǎn)程控制式測(cè)量形式;測(cè)量作業(yè)所用平臺(tái)將從固定的地面轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕d。機(jī)載甚至衛(wèi)星控制等,逐步從靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)。
4.3 工程測(cè)量的數(shù)據(jù)分析計(jì)算由偏重基本的平差計(jì)算、網(wǎng)的坐標(biāo)運(yùn)算、幾何形式計(jì)算逐步轉(zhuǎn)型為高密度高精度的空間點(diǎn)處理、“點(diǎn)云”數(shù)據(jù)分析、被測(cè)實(shí)物的三維空間坐標(biāo)重建、可視化處理 “逆向工程” 和設(shè)計(jì)模型的對(duì)比分析,測(cè)繪數(shù)據(jù)同各種理論數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)完美對(duì)接。
4.4 工程測(cè)量實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的宏觀方向和微觀世界兩個(gè)極端的發(fā)展。在宏觀測(cè)量技術(shù)方面,工程建設(shè)將具有更大的難度及規(guī)模,精度要求也更為提升。在微觀測(cè)量技術(shù)方面,將向微型計(jì)量方向發(fā)展,測(cè)量的尺度維度大大縮小,將發(fā)展出微型顯微測(cè)量及圖像處理技術(shù)。
4.5 工程測(cè)量將實(shí)現(xiàn)過程控制的一體化和網(wǎng)絡(luò)化、無線數(shù)據(jù)交換技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化等技術(shù)將使工程測(cè)量從獨(dú)立式走向綜合化,從單體作業(yè)基本形式發(fā)展為共同作業(yè)及實(shí)時(shí)作業(yè)模式。
4.6 在進(jìn)行工業(yè)測(cè)量、大型機(jī)電設(shè)備組裝、線上檢驗(yàn)和質(zhì)量控制時(shí)采用高端的測(cè)量設(shè)備儀器以及先進(jìn)的作業(yè)方法,這成為了制作業(yè)的發(fā)展新趨勢(shì),甚至可以列為制造業(yè)牢不可分的一個(gè)組成部分。
4.7 工程測(cè)量設(shè)備從傳統(tǒng)的人工設(shè)備發(fā)展出智能機(jī)器測(cè)量設(shè)備,并將多種高端技術(shù)融為一體,可服務(wù)的領(lǐng)域?qū)⒏訌V闊。對(duì)圖形圖像以及相關(guān)應(yīng)用數(shù)據(jù)的處理方法和手段也將進(jìn)一步提升。
4.8 相關(guān)技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步得到拓展可應(yīng)用在設(shè)計(jì)制造行業(yè)、工藝流程控制、工程評(píng)估評(píng)測(cè)、工程監(jiān)督、城市規(guī)劃、工程建設(shè)、 環(huán)境保護(hù)等各個(gè)方面和領(lǐng)域。
5 工程測(cè)量的歷史進(jìn)程
從測(cè)量學(xué)科的發(fā)展情況,我們可以將工程測(cè)量技術(shù)主要的發(fā)展特點(diǎn)歸納總結(jié)為 14 個(gè)字,即:精準(zhǔn)、快捷、動(dòng)態(tài)、簡(jiǎn)單、及時(shí)、持續(xù)、遠(yuǎn)程、傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)一般擁有一體化的特點(diǎn),其涵義在傳統(tǒng)上只局限在內(nèi)業(yè)中完成已有的項(xiàng)目工作,而現(xiàn)有的一體化體系已上升到快捷的在外業(yè)直接將工作完成的高度,內(nèi)業(yè)和外業(yè)之間不再有非常明顯的區(qū)別界限。在外業(yè)進(jìn)行測(cè)量作業(yè)時(shí)可直接進(jìn)行對(duì)圖形圖像的編輯和儲(chǔ)存,不需要再將數(shù)據(jù)帶回內(nèi)業(yè)處理;在進(jìn)行施工放樣時(shí),得到的相關(guān)數(shù)據(jù)可邊放樣邊計(jì)算,隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理更新。測(cè)量過程中的自動(dòng)化流程主要是指在收集、處理、儲(chǔ)存、反饋數(shù)據(jù)時(shí)可由系統(tǒng)自動(dòng)完成而不需要再進(jìn)行人工操作 測(cè)量技術(shù)水平可以達(dá)到全數(shù)字化管理的高層次,可以利用計(jì)算機(jī)自行進(jìn)行分析和處理。此外,測(cè)量測(cè)繪的圖形圖像能及時(shí)更新反饋,實(shí)現(xiàn)可視化、三維化和空間立體化標(biāo)準(zhǔn)等。最終,測(cè)量成果及相關(guān)數(shù)據(jù)圖形圖像等都可以實(shí)時(shí)的利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行儲(chǔ)存、傳播和分享。
6 發(fā)展動(dòng)態(tài)及展望
通過前面的分析,從測(cè)量技術(shù)的傳統(tǒng)到現(xiàn)時(shí)的發(fā)展我們不難想象,測(cè)量技術(shù)同其它工程技術(shù)相結(jié)合是今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)工程測(cè)量學(xué)發(fā)展的主攻方向,將有更多更新更全面的多功能測(cè)量系統(tǒng)的出現(xiàn),其相應(yīng)服務(wù)范疇也將逐步擴(kuò)大。大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑、設(shè)備的三維測(cè)量,幾何重構(gòu)及質(zhì)量控制,以及由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對(duì)自動(dòng)化流程,生產(chǎn)過程控制,產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)與監(jiān)控的數(shù)據(jù)與定位要求越來越高,將促使三維業(yè)測(cè)量技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。工程測(cè)量將從土木工程測(cè)量、三維工業(yè)測(cè)量擴(kuò)展到人體科學(xué)測(cè)量。
結(jié)語:社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展給工程測(cè)量學(xué)提供了新的方法和新的方向,從而不斷的促使這門傳統(tǒng)學(xué)科的持續(xù)不間斷發(fā)展,而工程測(cè)量學(xué)的進(jìn)步也會(huì)直接造福于社會(huì),為社會(huì)的進(jìn)步和人民的生活水平的提高創(chuàng)造了良好的條件。在人類活動(dòng)中,工程測(cè)量是無處不在、無時(shí)不用,只要有建設(shè)就必然存在工程測(cè)量,因而其發(fā)展和應(yīng)用的前景是廣闊的。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】工程測(cè)量;技術(shù)發(fā)展;現(xiàn)狀;應(yīng)用;綜述
工程測(cè)量是一門應(yīng)用學(xué)科,它是直接為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)服務(wù),緊密與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科,是測(cè)繪學(xué)中最活躍的一個(gè)分支學(xué)科,工程測(cè)量有著悠久的歷史,近20年來,隨著測(cè)繪科技的飛速發(fā)展,工程測(cè)量的技術(shù)面貌發(fā)生了深刻的變化,并取得了很大的成就。
1 工程測(cè)量的定義
1.1 學(xué)科地位
測(cè)繪科學(xué)和技術(shù)是一門具有悠久歷史和現(xiàn)展的一級(jí)學(xué)科。該學(xué)科無論怎樣發(fā)展,服務(wù)領(lǐng)域怎樣拓寬,與其他學(xué)科的交叉無論怎樣增多或加強(qiáng),學(xué)科無論出現(xiàn)怎樣的綜合和細(xì)分,學(xué)科名稱無論怎樣改變,學(xué)科本質(zhì)和特點(diǎn)都不會(huì)轉(zhuǎn)變,總的來說,整個(gè)學(xué)科的二級(jí)學(xué)科仍應(yīng)作如下劃分。大地測(cè)量學(xué)(包括天文、幾何、物理、衛(wèi)星和海洋大地測(cè)量)、工程測(cè)量學(xué)(包括景攝影測(cè)量和礦山測(cè)量)、航空攝影測(cè)量與遙感學(xué)、地圖制圖學(xué)、不動(dòng)產(chǎn)地籍與土地整理。
1.2 研究應(yīng)用領(lǐng)域
目前,國(guó)內(nèi)把工程建設(shè)有關(guān)的工程測(cè)量按勘測(cè)設(shè)施,施工建設(shè)和運(yùn)行管理三個(gè)階段劃分,也有按行業(yè)劃分為:X-路工程測(cè)量、水利工程測(cè)量、橋隧工程測(cè)量、建筑工程測(cè)量、礦山測(cè)量,海洋工程測(cè)量、軍事工程測(cè)量、三維工業(yè)測(cè)量等,幾乎每一行業(yè)和工程測(cè)量都有相應(yīng)的著書或教材。
2 工程測(cè)量?jī)x器的發(fā)展
工程測(cè)量?jī)x器可以分為通用儀器和專用儀器。通過儀器中常規(guī)的光學(xué)經(jīng)緯儀,光學(xué)水準(zhǔn)儀的電磁波測(cè)距儀將逐漸被電子全測(cè)儀,電子水準(zhǔn)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(fā)展。帶電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和程序控制的全站儀結(jié)合激光,通訊及CCD技術(shù),可實(shí)現(xiàn)測(cè)量的全自動(dòng)化,被稱作“測(cè)量機(jī)器人”,測(cè)量機(jī)器人可自動(dòng)尋找并精確照準(zhǔn)目標(biāo)。在IS內(nèi)完成一目標(biāo)點(diǎn)的觀測(cè),像機(jī)器人一樣對(duì)成百上千個(gè)目標(biāo)作持續(xù)和重復(fù)觀測(cè)??蓮V泛用于變形監(jiān)測(cè)和施工測(cè)量。GPS接收機(jī)已逐漸成為一種通用的定位食品在工程測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用。將GPS接收機(jī)與電子全站儀或測(cè)量機(jī)器人連接在一起,稱超全站儀或超測(cè)量機(jī)器人,它將GPS的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)與全站儀靈活的三維極坐標(biāo)技術(shù)完美結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)無控制網(wǎng)的各種工程測(cè)量。
3 工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展進(jìn)程及成就
3.1 先進(jìn)的地面測(cè)量食品在工程測(cè)量中的應(yīng)用
20世紀(jì)80年代以來出現(xiàn)許多先進(jìn)的地面測(cè)量?jī)x器為工程測(cè)量提供了先進(jìn)的技術(shù)工具和手段。如光電測(cè)距儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀等,為工程測(cè)量向現(xiàn)代化、自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。改變了傳統(tǒng)的工程控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測(cè)量、道路測(cè)量和施工測(cè)量等的作業(yè)方法。
3.2 三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)的興起和應(yīng)用
20世紀(jì)80年代以來,隨著高新技術(shù)的發(fā)展,三維工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)是以電子經(jīng)緯儀或近景攝影儀為傳感器在電子計(jì)算機(jī)的支持下面形成的三維測(cè)量系統(tǒng):(1)汽車、飛機(jī)、造船工業(yè)及空莘技術(shù)等方面設(shè)計(jì),試驗(yàn),制造,組裝過程中的測(cè)量和定位;(2)工業(yè)用機(jī)器人的檢測(cè);(3)衛(wèi)星接收天線安裝和維護(hù)的精度檢測(cè);(4)生產(chǎn)自動(dòng)化過程,生產(chǎn)過程控制,生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)與檢測(cè)的動(dòng)態(tài)測(cè)量;(5)負(fù)荷試驗(yàn)中變形與應(yīng)變測(cè)定;(6)欄水與喧坡穩(wěn)定性的檢測(cè)等。
4 GPS定位技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
在GPS定位技術(shù)的應(yīng)用已深入到各個(gè)領(lǐng)域,國(guó)家大地網(wǎng)、城市控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)的建立與改選已普遍地應(yīng)用GPS技術(shù),在石油勘探、高速公路、通信線路、地下鐵路、隧道貫通、建筑變形、大壩監(jiān)測(cè)、山體滑坡、地質(zhì)勘察剖面測(cè)量、碎部點(diǎn)的測(cè)繪與放樣等領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用前景。
(1)建立工程控制網(wǎng)。工程控制網(wǎng)是工程建設(shè)管理和維護(hù)的基礎(chǔ)。其網(wǎng)型和精度要求與工程項(xiàng)目的性質(zhì),規(guī)模密切相關(guān),一般地工程控制網(wǎng)覆蓋面積小,點(diǎn)位密度大,精度要求高,用常規(guī)的方法多采用邊角網(wǎng)。(2)采用GPS定位的方法建立工程控制網(wǎng)。具有點(diǎn)位選擇限制少,作業(yè)時(shí)間短,成果精度高,工程費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)??蓱?yīng)用于建立工程首級(jí)控制網(wǎng)、變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)、工礦施工控制網(wǎng)、工程勘探、施工控制網(wǎng)、隧道等地下控制網(wǎng)等。應(yīng)用GPS技術(shù)建立控制網(wǎng),通常采用載波和相位靜態(tài)差分技術(shù),以保證達(dá)到毫米精度,應(yīng)用GPS技術(shù)建立道路勘探,施工控制風(fēng)和隧道工程控制網(wǎng)等具有顯著的優(yōu)勢(shì)。
5 區(qū)域差分網(wǎng)下的碎部測(cè)量與放樣
(1)區(qū)域性GPS差分系統(tǒng)下的碎部測(cè)量與放樣,是基于區(qū)域GPS差分網(wǎng)進(jìn)行的,區(qū)域差分與RTK單基點(diǎn)載波相位差分的原理相似,不同的是區(qū)域差分的基準(zhǔn)站往往多于1個(gè),多基準(zhǔn)站組成基準(zhǔn)網(wǎng),基準(zhǔn)網(wǎng)提供各個(gè)基準(zhǔn)站的差分信息,用戶接收機(jī)根據(jù)自己的位置確定各基準(zhǔn)站差分信息的權(quán),排非等權(quán)平差后形成自己的差分改正數(shù),實(shí)現(xiàn)差分定位。
(2)變形監(jiān)測(cè)。變形監(jiān)測(cè)主要是監(jiān)測(cè)像大橋、水庫大壩、高層大樓等建筑物,構(gòu)筑物的地基沉降、位移以及整體的傾斜等狀況。監(jiān)測(cè)工作的特點(diǎn)是被監(jiān)測(cè)體的幾何尺寸巨大,監(jiān)測(cè)環(huán)境復(fù)雜,監(jiān)測(cè)技術(shù)要求高,常規(guī)的監(jiān)測(cè)技術(shù)是應(yīng)用水準(zhǔn)測(cè)量的方法,監(jiān)測(cè)地基的沉降,應(yīng)用三角測(cè)量的方法,監(jiān)測(cè)地基的位移和整體的傾斜,GPS技術(shù)在該領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
6 數(shù)字化技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
(1)地圖數(shù)字化技術(shù)。在建立各種GIS系統(tǒng)時(shí),對(duì)原有地圖進(jìn)行數(shù)字化處理,在建庫工作中占據(jù)了相當(dāng)大的工作量,各工程測(cè)繪部門都投入了相當(dāng)大的人力和財(cái)力。對(duì)于已有紙制地圖,若其現(xiàn)勢(shì)性,精度和比例尺都滿足要求,就可以利用數(shù)字化儀將其輸入計(jì)算機(jī),經(jīng)編輯,修補(bǔ)后生成相應(yīng)的數(shù)字地圖,當(dāng)前有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描天量化兩大類儀器,針對(duì)大比例尺地形圖,大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動(dòng)提取多邊形信息,高效,便捷,保真的對(duì)地圖進(jìn)行數(shù)字化處理。
(2)數(shù)字化成圖手段。大比例尺地圖和工程圖的測(cè)繪是傳統(tǒng)工程測(cè)量的重要內(nèi)容,常規(guī)的成圖方法野外工作量大,作業(yè)艱苦,作業(yè)程序復(fù)雜,同時(shí)還有繁瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作,成圖周期長(zhǎng),產(chǎn)品單一,難以適應(yīng)社會(huì)飛速發(fā)展的需要。而數(shù)字化成圖技術(shù)具有精度高,勞動(dòng)強(qiáng)度小,更新方便,便于保存及應(yīng)用,易于等特點(diǎn)。目前,數(shù)字化成圖技術(shù)有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式,內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法,主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等,其特點(diǎn)是精度高,內(nèi)外業(yè)分工明確,便于人員分配,從而具有較高的成圖效率。
7 工程測(cè)量學(xué)的發(fā)展展望
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步,工程測(cè)量學(xué)在以下方面將得到顯著發(fā)展:(1)測(cè)量機(jī)器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進(jìn)一步發(fā)展。其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大。影像,圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進(jìn)一步增強(qiáng)。(2)在變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理和大型工程建設(shè)中,將發(fā)展基于知識(shí)的信息系統(tǒng),并進(jìn)一步與大筑學(xué)學(xué)科相結(jié)合,解決工程建設(shè)中以及運(yùn)行期間的安全監(jiān)測(cè),災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)的各種問題。(3)工程測(cè)量將從土木工程測(cè)量三級(jí)工業(yè)測(cè)量擴(kuò)展到人體科學(xué)測(cè)量,如人體各器官或部位的顯微測(cè)量和顯微圖像處理。
8 結(jié)束語
工程測(cè)量學(xué)是研究地球空間中具體幾何實(shí)體的測(cè)量描繪和抽象幾何實(shí)體的測(cè)設(shè)實(shí)現(xiàn)的理論方法和技術(shù)的一門應(yīng)用性學(xué)科。她始終與同時(shí)代測(cè)繪科學(xué)技術(shù)和工程建設(shè)的發(fā)展相同步。對(duì)新技術(shù)的需求越來越多,對(duì)工程測(cè)量也提出了更高的要求,我們要大力促進(jìn)工程測(cè)量的技術(shù)方法與手段的更新?lián)Q代,積極推動(dòng)新技術(shù)的推廣和應(yīng)用。
【參考文獻(xiàn)】
[1]潘正風(fēng).工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[C]//現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研究交流會(huì)論文集.寧波,2005.
【關(guān)鍵詞】 提高;測(cè)量;競(jìng)賽;成績(jī)。
On how to improve the measurement of race results
Zhoumingwu
(The Hetao College Department of Civil Engineering Bayannaoer 015000)
【Abstract】 on how to improve the measurement of race results done with careful preparations of some of the summary and discussion
【Key words】 improve; measurement; competition; achievements
工程測(cè)量是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,它是土木學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)技能必修的重要課程,各學(xué)校為了營(yíng)造良好的工程測(cè)量學(xué)習(xí)氛圍每年都要舉辦測(cè)量大賽,目的在于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)測(cè)量知識(shí)的積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,增強(qiáng)學(xué)生未來就業(yè)的能力。近年來測(cè)量大賽的規(guī)模也越辦越大,已有全國(guó)性的大賽。為了使學(xué)生的比賽能力在較短時(shí)間里有一定程度的提高,在比賽中能發(fā)揮最佳水平取得好成績(jī),我認(rèn)為合理的安排和科學(xué)的訓(xùn)練,對(duì)提高學(xué)生測(cè)量比賽的能力有著非常重要的作用。我把這幾年的訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下,為訓(xùn)練學(xué)生參加測(cè)量比賽提供參考。
一、 認(rèn)真解讀比賽規(guī)程
認(rèn)真解讀比賽規(guī)程是前提。只有認(rèn)真解讀比賽規(guī)程我們才能清楚比賽的時(shí)間、地點(diǎn)、比賽的路線,比賽的規(guī)范要求,比賽的儀器要求等一些重要內(nèi)容。清楚了這些內(nèi)容我們才能做一些有針對(duì)性的工作。比如按照規(guī)程制定訓(xùn)練計(jì)劃,模擬訓(xùn)練路線,按規(guī)范要求進(jìn)行訓(xùn)練,提早熟悉比賽儀器等。
二、打造默契測(cè)量小組
組建并打造默契的測(cè)量小組是根本。比賽最終是以小組的形式參賽的,小組每一位成員的表現(xiàn)都關(guān)系著最終的比賽成績(jī),所以對(duì)每一位成員的選擇和定位就要慎重仔細(xì),小組成員之間必須能相互信任相互擔(dān)擋,小組成員除了需要個(gè)人能力強(qiáng)之外,更重要的是成員之間的默契度要高。
三、科學(xué)訓(xùn)練
科學(xué)訓(xùn)練是基礎(chǔ)。比賽不同于平時(shí),它是技能,智能和心理能力的綜合,只有通過科學(xué)的訓(xùn)練才能把這三者有效的結(jié)合,才能提高這種綜合能力。提高了這種綜合能力就為最后的比賽打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。比賽雖不同于平時(shí),但訓(xùn)練必須從平時(shí)做起,比賽與平時(shí)相比體現(xiàn)在一個(gè)“快”字上,但“快”必須是要在“準(zhǔn)”的前題下,要想“快”和“準(zhǔn)”就必須把平時(shí)的東西練的非常熟練,每天要定下訓(xùn)練的目標(biāo),每次訓(xùn)練要有每次訓(xùn)練的目標(biāo),每次訓(xùn)練完成后小組成員要比照每次的目標(biāo)進(jìn)行反思總結(jié),每天完成訓(xùn)練后要比照這一天的訓(xùn)練目標(biāo)進(jìn)行反思總結(jié),當(dāng)遇到訓(xùn)練瓶頸時(shí),應(yīng)及時(shí)溝通,群策群力,相互鼓勵(lì),堅(jiān)持不懈。除了技能訓(xùn)練外,心理訓(xùn)練也很重要,要不定期的進(jìn)行模擬比賽,邀請(qǐng)學(xué)生、老師、領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行觀看和批評(píng)指正。
四、實(shí)地?zé)嵘碛?xùn)練
實(shí)地?zé)嵘碛?xùn)練是必要條件。比賽之前,應(yīng)當(dāng)提前到比賽現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地?zé)嵘碛?xùn)練,熟悉比賽場(chǎng)地,了觸賽場(chǎng)規(guī)定,根據(jù)比賽場(chǎng)地的實(shí)際情況和賽場(chǎng)規(guī)定做出相應(yīng)的調(diào)整和部署,同時(shí)也可以熟悉一下其它參賽隊(duì)伍的情況,特別是要注意主場(chǎng)參賽隊(duì)伍訓(xùn)練情況,做到心中有數(shù)。
五、賽前狀態(tài)調(diào)節(jié)
賽前狀態(tài)調(diào)節(jié)是保障。隨著比賽開始的時(shí)間越來越鄰近,參賽隊(duì)員在心理上的壓力也越來越大,隊(duì)員就會(huì)越來越緊張。尤其在比賽的最后勝負(fù)階段,不是單純決定于技能和智能方面的差距,而是在很大程度上取決于比賽人員對(duì)自己比賽狀態(tài)的調(diào)節(jié)。賽前可以聽聽音樂來減輕焦慮,也可以做深呼吸,還可以在做深呼吸的同時(shí)將注意力集中于自身,使自己感到身心上趨于平靜,心跳也就會(huì)隨之下降、呼吸變的平緩,自信心也會(huì)隨之增強(qiáng),比賽前,所有隊(duì)員要在頭腦中再現(xiàn)一遍訓(xùn)練過程,暗示自己一定能行。在比賽中不要太關(guān)注自己的名次與成績(jī),不要過多地注意對(duì)手的存在時(shí),專心做好自己的工作。
六、結(jié)束語
一、土木工程專業(yè)的GIS教育
由以上論述可見,GIS與土木工程的結(jié)合是信息化時(shí)展的必然趨勢(shì)。所以,作為土木工程建設(shè)和管理的人才,在專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中,有必要具備GIS相關(guān)知識(shí)和技能。另外,目前GIS在土木工程中的應(yīng)用尚處于起步階段,是一門綜合性很強(qiáng)的新興學(xué)科。掌握GIS需要具備測(cè)繪學(xué)、地理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等許多相關(guān)學(xué)科的知識(shí),這種復(fù)雜的知識(shí)面要求使得GIS的應(yīng)用還集中在少數(shù)的專業(yè)人才上。所以,只有培養(yǎng)更多具備GIS知識(shí)的人才,才能適應(yīng)現(xiàn)代土木工程對(duì)信息技術(shù)的需求。與專業(yè)的GIS教育相比,土木工程專業(yè)的GIS教育具有以下特征:首先,學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)不同。GIS是一門集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)、空間科學(xué)和管理科學(xué)等為一體的新興學(xué)科。GIS學(xué)習(xí)需要有廣博的知識(shí)基礎(chǔ),其中,地理學(xué)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和數(shù)理基礎(chǔ)尤為重要。GIS專業(yè)學(xué)生一般經(jīng)過嚴(yán)格的地理學(xué)、地圖學(xué)與測(cè)量學(xué)的學(xué)習(xí),具有比較扎實(shí)的地理學(xué)和地圖學(xué)基礎(chǔ),同時(shí),數(shù)理和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)也比較好,而對(duì)于土木工程專業(yè),大多學(xué)生沒有或很少具備上述基礎(chǔ)。其次,專業(yè)教育的目標(biāo)不同。GIS本科專業(yè)一方面要強(qiáng)化基本技能的教學(xué),同時(shí)還必須要求掌握GIS基本理論。而對(duì)土木工程專業(yè)來說,無論是基礎(chǔ)理論、技術(shù)手段還是具體應(yīng)用,都與GIS專業(yè)存在差異。具體來說,土木工程專業(yè)開展GIS教育主要目的在于應(yīng)用即讓學(xué)生了解GIS概念和基本原理,熟悉GIS軟件,學(xué)會(huì)用GIS進(jìn)行空間分析,以解決專業(yè)相關(guān)問題。這兩個(gè)特征要求土木工程專業(yè)開設(shè)的GIS課程要與GIS專業(yè)區(qū)別開來,要體現(xiàn)專業(yè)要求,強(qiáng)調(diào)GIS在土木工程專業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
二、土木工程專業(yè)GIS教學(xué)內(nèi)容
土木工程專業(yè)開展GIS教育的目的是為其提供一個(gè)GIS分析手段以解決專業(yè)問題,因此在教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)與專業(yè)的結(jié)合。GIS的主要的內(nèi)容是數(shù)據(jù)的輸入、處理與分析和輸出;土木工程專業(yè)最重要的就是數(shù)據(jù)的處理與分析。因此,相對(duì)于GIS專業(yè)的學(xué)生來講,土木工程的學(xué)生教學(xué)側(cè)重點(diǎn)不同,其基本的理論教學(xué)內(nèi)容見表1。土木工程專業(yè)GIS實(shí)踐教學(xué)主要的內(nèi)容為:熟悉一種GIS軟件,如ARCGIS軟件的基本操作、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與組織,理解空間與非空間數(shù)據(jù)的聯(lián)系方式及空間數(shù)據(jù)庫建庫方法、空間數(shù)據(jù)處理、空間分析、表達(dá)等。
三、土木工程專業(yè)GIS教學(xué)實(shí)踐
土木工程專業(yè)的GIS教育,其目的在于利用GIS功能更好地解決工程問題,也就是在教學(xué)上要求突出應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),必須根據(jù)土木專業(yè)訂立富有針對(duì)性的教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)大綱、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,課程設(shè)計(jì)大綱、課程計(jì)劃,并確定課時(shí)、學(xué)分、授課方式、實(shí)驗(yàn)比例、考核辦法和要求。專業(yè)GIS教育在進(jìn)行課程設(shè)置時(shí),比較多的考慮課程之間的銜接關(guān)系,而非GIS專業(yè)的GIS課程設(shè)置很少顧及課程之間的相關(guān)性和連接性,所以為了確保教學(xué)效果,開課時(shí)間的選取很重要。對(duì)于地理、測(cè)繪學(xué)科下的其他專業(yè)的學(xué)生,由于地理學(xué)、地圖學(xué)與測(cè)量學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)比較好,可以修完相關(guān)的計(jì)算機(jī)課程后再開設(shè),以確保實(shí)驗(yàn)操作順利進(jìn)行;對(duì)于土木工程專業(yè)的GIS課程,最好安排在三年級(jí)下半學(xué)期開設(shè),這樣一方面盡量讓同學(xué)們具有了比較寬的知識(shí)面以后再安排GIS課程,確保他們?cè)陔y點(diǎn)問題上接受的更快;另一方面這期間大部分專業(yè)基礎(chǔ)課已經(jīng)學(xué)完,相對(duì)有比較充裕的課余時(shí)間用來練習(xí)實(shí)際操作。
1GIS理論教學(xué)
作為一門多種學(xué)科交叉的課程,GIS大量的理論知識(shí)涉及了測(cè)量學(xué)、地圖制圖學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、地理學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識(shí)。大部分理論知識(shí)難免枯燥,晦澀難懂。如何讓學(xué)生學(xué)好GIS的基本理論知識(shí)是擺在教師面前的首要問題,可從兩個(gè)方面入手。一方面,土木工程專業(yè)開設(shè)GIS課程之前,要求學(xué)生應(yīng)有相關(guān)課程的背景知識(shí),打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。具體來講,這些課程包括:工程測(cè)量學(xué)、計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫理論與基礎(chǔ)等,教師還需要在課堂中補(bǔ)充相關(guān)地圖制圖學(xué)、攝影測(cè)量與遙感、拓?fù)鋵W(xué)等知識(shí)。在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生接觸和學(xué)習(xí)GIS,就相對(duì)比較容易。另一方面,教師要運(yùn)用多種教學(xué)方式。比如啟發(fā)式教學(xué),教師用通俗簡(jiǎn)單方法啟發(fā)學(xué)生,鼓勵(lì)學(xué)生提出問題,思考問題,使學(xué)生建立一定的自信心,不被問題嚇倒,嘗試去分析問題,解決問題;引導(dǎo)式教學(xué),課堂教學(xué)引導(dǎo)思維,讓學(xué)生積極思考問題,避免學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí);研究式教學(xué),通過研究問題的方式與學(xué)生交流討論,從過去、現(xiàn)在、將來的發(fā)展方向來闡述問題,以讓學(xué)生主動(dòng)探索問題根源,達(dá)到教學(xué)目的;互動(dòng)式教學(xué),在教學(xué)過程中與學(xué)生互動(dòng),營(yíng)造良好的教學(xué)氛圍,以提高學(xué)生接受知識(shí)的能力。同時(shí),教師應(yīng)該積極采用現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué),其為輔助教學(xué)的工具手段,也是開發(fā)和使用教學(xué)資源的系統(tǒng)化過程,如,可以采用錄像、網(wǎng)絡(luò)、E-mail等方式實(shí)現(xiàn)互動(dòng)交流,以及時(shí)獲得學(xué)生反饋意見,及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法,提高效率。
2GIS實(shí)驗(yàn)教學(xué)
由于GIS的技術(shù)性和應(yīng)用性很強(qiáng),并且安排GIS實(shí)驗(yàn)有助于消化理論教學(xué)知識(shí),增強(qiáng)對(duì)GIS基本原理的理解,所以GIS實(shí)驗(yàn)一直是GIS教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于土木工程專業(yè)的學(xué)生來說,由于相關(guān)學(xué)科知識(shí)的缺乏,GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、投影與變換、空間數(shù)據(jù)庫、空間分析等內(nèi)容都是不易理解和接受的。因此,在基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不變的前提下,應(yīng)該根據(jù)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),適當(dāng)調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比重?;緦?shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括:GIS的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用、GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、GIS空間分析、GIS數(shù)據(jù)表達(dá)、3維顯示與分析、GIS二次開發(fā)環(huán)境。通過這樣的調(diào)整,不僅保證內(nèi)容的全面完整,也減少了知識(shí)的重復(fù),突出了難點(diǎn),提高了學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的理解能力。從計(jì)算機(jī)的角度看,GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶四大部分組成。數(shù)據(jù)在地理信息系統(tǒng)中處于核心地位,整個(gè)GIS都是圍繞空間數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)、分析和表達(dá)展開。因而,培養(yǎng)通過軟件和硬件操縱數(shù)據(jù)的能力顯得格外重要。綜上所述,并結(jié)合土木工程專業(yè)的特點(diǎn),采用GIS軟件上開發(fā)比較成熟的ESRI公司的ArcGIS軟件,并介紹MapInfo和MapGIS軟件。在結(jié)合基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,分基本練習(xí)型、綜合型和應(yīng)用設(shè)計(jì)型三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn),注重培養(yǎng)學(xué)生利用GIS解決實(shí)際問題的能力。其中,基本練習(xí)型實(shí)驗(yàn)主要是訓(xùn)練學(xué)生對(duì)ArcGIS軟件的界面、功能的了解和掌握,并對(duì)幾何圖形和屬性的編輯修改、緩沖區(qū)分析、疊置分析、網(wǎng)絡(luò)分析、地形分析等基本分析功能進(jìn)行了解和練習(xí),使學(xué)生熟悉軟件各種功能的操作思路,做到能夠獨(dú)立、快速地使用軟件的基本功能,加深學(xué)生對(duì)GIS課程基礎(chǔ)理論知識(shí)部分的掌握;綜合性實(shí)驗(yàn)是訓(xùn)練學(xué)生結(jié)合已經(jīng)學(xué)過的GIS空間分析功能以及已經(jīng)學(xué)過的土木工程專業(yè)其它課程的知識(shí),來解決專業(yè)領(lǐng)域中遇到的與空間信息相關(guān)的問題。如利用GIS的疊置分析和緩沖區(qū)分析功能,來解決在工程選址設(shè)計(jì)規(guī)劃中遇到的問題。該層次實(shí)驗(yàn)一定程度上以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,主要是通過設(shè)計(jì)好的解決實(shí)際空間問題的分析模型,運(yùn)用ArcGIS軟件提供的空間分析擴(kuò)展模塊進(jìn)行分析,并把分析結(jié)果與教師事先做好的分析結(jié)論相比較來檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的正確性,以此訓(xùn)練學(xué)生解決實(shí)際問題的能力;應(yīng)用設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)主要與課程設(shè)計(jì)相結(jié)合,其難易程度應(yīng)根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)來決定,不管學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)的結(jié)果如何,在這個(gè)過程中,應(yīng)該以學(xué)生為主導(dǎo),教師給予學(xué)生一定的引導(dǎo),以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和提高學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。在教學(xué)方面可以通過兩個(gè)途徑提高學(xué)生的軟件操作與實(shí)踐應(yīng)用的能力。其一是增加實(shí)驗(yàn)課課時(shí),GIS是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,加強(qiáng)GIS實(shí)踐教學(xué)是提高學(xué)生綜合能力的一個(gè)重要手段。另外,GIS理論知識(shí)相對(duì)比較抽象與枯燥,加入一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),會(huì)促使學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)來進(jìn)行實(shí)踐,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。其二是開放實(shí)驗(yàn)室,由于各方面條件的限制,學(xué)生對(duì)軟件操作的練習(xí)時(shí)間是比較有限的,學(xué)校應(yīng)該把實(shí)驗(yàn)室開放給學(xué)生,讓學(xué)生獲得更多的機(jī)會(huì)去提高實(shí)踐動(dòng)手能力。
3考核與質(zhì)量保障
調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前大學(xué)學(xué)生考核的方法一般是老師給學(xué)生先劃出重點(diǎn)和范圍,而學(xué)生為了考核成績(jī)一般是對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行死記硬背。這樣只是考查了學(xué)生突擊應(yīng)付考試的能力,造成學(xué)生僥幸心理的增長(zhǎng),達(dá)不到高等教育教學(xué)的目的,也考查不了學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度和應(yīng)用知識(shí)的能力。針對(duì)土木工程專業(yè)GIS課程的特點(diǎn),考核可以分為三部分。第一是平時(shí)作業(yè),主要針對(duì)課后習(xí)題和讀書報(bào)告,約占總成績(jī)的10%;第二是實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告,主要針對(duì)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的情況以及提交的電子文本報(bào)告,而檢查的重點(diǎn)是看學(xué)生所采用的操作流程是否符合GIS空間分析的過程、空間模型是否可行、數(shù)據(jù)圖表是否合理全面、實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確等項(xiàng)目,約占總成績(jī)的40%;第三是課程結(jié)束時(shí)的考試,側(cè)重檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)基本理論知識(shí)的掌握和應(yīng)用,約占總成績(jī)的50%,以此改變應(yīng)試考試的作風(fēng),注重學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)效果,達(dá)到教學(xué)目的。目前,各個(gè)專業(yè)一般自己選擇專業(yè)教師進(jìn)行GIS課程的教學(xué),由于這些教師一般沒有受過專業(yè)的熏陶,只是根據(jù)自己的工作體會(huì)和認(rèn)識(shí)進(jìn)行教學(xué),對(duì)課程內(nèi)容整體的把握不夠全面。所以,應(yīng)該在學(xué)院下面設(shè)立GIS教研室,通過教研室的方式教學(xué)管理,有利于課程內(nèi)容的規(guī)范,有利于GIS專業(yè)教師的培養(yǎng),也有利于教學(xué)質(zhì)量的控制。針對(duì)土木工程專業(yè),參觀學(xué)習(xí)是教學(xué)質(zhì)量保障的有效途徑。通過參觀,學(xué)生可以獲得感性的GIS建設(shè)的認(rèn)識(shí)。因此,學(xué)校可與某些從事GIS產(chǎn)品的公司、數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)管理單位、各級(jí)信息中心與科研機(jī)構(gòu)建立長(zhǎng)期的合作關(guān)系,合理地利用這些有效的教學(xué)資源,充分發(fā)揮產(chǎn)、學(xué)、研的一體化進(jìn)程。另外,還應(yīng)該注重GIS配套實(shí)驗(yàn)教材的建設(shè)。實(shí)踐是GIS教學(xué)的重要環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的根本途徑。所以,應(yīng)該在教學(xué)過程中,逐步規(guī)范實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
【關(guān)鍵詞】工程測(cè)量;平差理論;工程網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.工程測(cè)量的定義
在工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工和管理各階段中進(jìn)行測(cè)量工作的理論、方法和技術(shù),稱為工程測(cè)量。工程測(cè)量是測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中的直接應(yīng)用,是綜合性的應(yīng)用測(cè)繪科學(xué)與技術(shù),它直接為工程建設(shè)服務(wù)的,它的服務(wù)和應(yīng)用范圍包括城建、地質(zhì)、鐵路、交通、房地產(chǎn)管理、水利電力、能源、航天和國(guó)防等各種工程建設(shè)部門。
1.1按照工程建設(shè)的進(jìn)行程序分類
按工程建設(shè)的進(jìn)行程序,工程測(cè)量可分為規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量,施工興建階段的測(cè)量和竣工后的運(yùn)營(yíng)管理階段的測(cè)量。
規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量主要是提供地形資料。取得地形資料的方法是,在所建立的控制測(cè)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行地面測(cè)圖或航空攝影測(cè)量。
施工興建階段的測(cè)量的主要任務(wù)是,按照設(shè)計(jì)要求在實(shí)地準(zhǔn)確地標(biāo)定建筑物各部分的平面位置和高程,作為施工與安裝的依據(jù)。一般也要求先建立施工控制網(wǎng),然后根據(jù)工程的要求進(jìn)行各種測(cè)量工作。
竣工后的營(yíng)運(yùn)管理階段的測(cè)量,包括竣工測(cè)量以及為監(jiān)視工程安全狀況的變形觀測(cè)與維修養(yǎng)護(hù)等測(cè)量工作。
1.2按照工程測(cè)量所服務(wù)的工程種類分類
按工程測(cè)量所服務(wù)的工程種類,也可分為建筑工程測(cè)量、線路測(cè)量、橋梁與隧道測(cè)量、礦山測(cè)量、城市測(cè)量和水利工程測(cè)量等。此外,還將用于大型設(shè)備的高精度定位和變形觀測(cè)稱為高精度工程測(cè)量;將攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于工程建設(shè)稱為工程攝影測(cè)量;而將以電子全站儀或地面攝影儀為傳感器在電子計(jì)算機(jī)支持下的測(cè)量系統(tǒng)稱為3維工業(yè)測(cè)量。無論是工程進(jìn)程各階段的測(cè)量工作,還是不同工程的測(cè)量工作,都需要根據(jù)誤差分析和測(cè)量平差理論選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量手段,并對(duì)測(cè)量成果進(jìn)行處理和分析,也就是說,測(cè)量數(shù)據(jù)處理是工程測(cè)量的重要內(nèi)容。
2.工程測(cè)量中常用的幾種方法
2.1測(cè)量平差理論
最小二乘法廣泛應(yīng)用于測(cè)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(jīng)典的和現(xiàn)代平差模型的統(tǒng)一模型。測(cè)量誤差理論主要表現(xiàn)在對(duì)模型誤差的研究上,主要包括:平差中函數(shù)模型誤差、隨機(jī)模型誤差的鑒別或診斷;模型誤差對(duì)參數(shù)估計(jì)的影響,對(duì)參數(shù)和殘差統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的影響;病態(tài)方程與控制網(wǎng)及其觀測(cè)方案設(shè)計(jì)的關(guān)系。由于變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)參考點(diǎn)穩(wěn)定性檢驗(yàn)的需要,導(dǎo)致了自由網(wǎng)平差和擬穩(wěn)平差的出現(xiàn)和發(fā)展。觀測(cè)值粗差的研究促進(jìn)了控制網(wǎng)可靠性理論,以及變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)變形和觀測(cè)值粗差的可區(qū)分性理論的研究和發(fā)展。針對(duì)觀測(cè)值存在粗差的客觀實(shí)際,出現(xiàn)了穩(wěn)健估計(jì)(或稱抗差估計(jì));針對(duì)法方程系數(shù)陣存在病態(tài)的可能,發(fā)展了有偏估計(jì)。與最小二乘估計(jì)相區(qū)別,穩(wěn)健估計(jì)和有偏估計(jì)稱為非最小二乘估計(jì)。
2.2 工程控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和方法
網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法有解析法和模擬法兩種。解析法是基于優(yōu)化設(shè)計(jì)理論構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)和約束條件,解求目標(biāo)函數(shù)的極大值或極小值。一般將網(wǎng)的質(zhì)量指標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù)或約束條件。網(wǎng)的質(zhì)量指標(biāo)主要有精度、可靠性和建網(wǎng)費(fèi)用,對(duì)于變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)還包括網(wǎng)的靈敏度或可區(qū)分性。對(duì)于網(wǎng)的平差模型而言,按固定參數(shù)和待定參數(shù)的不同,網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)又分為零類、一類、二類和三類優(yōu)化設(shè)計(jì),涉及到網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì),網(wǎng)形、觀測(cè)值精度以及觀測(cè)方案的設(shè)計(jì)。在工程測(cè)量中,施工控制網(wǎng)、安裝控制網(wǎng)和變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)都需要作優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于采用GPS定位技術(shù)和電磁波測(cè)距,網(wǎng)的幾何圖形概念與傳統(tǒng)的測(cè)角網(wǎng)有很大的區(qū)別。除特別的精密控制網(wǎng)可考慮用專門編寫的解析法優(yōu)化設(shè)計(jì)程序作網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)外,其他的網(wǎng)都可用模擬法進(jìn)行設(shè)計(jì)。模擬法優(yōu)化設(shè)計(jì)的軟件功能和進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的步驟主要是:根據(jù)設(shè)計(jì)資料和地圖資料在圖上選點(diǎn)布網(wǎng),獲取網(wǎng)點(diǎn)近似坐標(biāo)(最好將資料作數(shù)字化掃描并在微機(jī)上進(jìn)行)。模擬觀測(cè)方案,根據(jù)儀器確定觀測(cè)值精度,可進(jìn)一步模擬觀測(cè)值。計(jì)算網(wǎng)的各種質(zhì)量指標(biāo)如精度、可靠性、靈敏度。精度應(yīng)包括點(diǎn)位精度、相鄰點(diǎn)位精度、任意兩點(diǎn)間的相對(duì)精度、最弱點(diǎn)和最弱邊精度、邊長(zhǎng)和方位角精度。進(jìn)一步可計(jì)算坐標(biāo)未知數(shù)的協(xié)方差陣或部分點(diǎn)坐標(biāo)的協(xié)方差陣,協(xié)方差陣的主成份計(jì)算,特征值計(jì)算,點(diǎn)位誤差橢圓、置信橢圓的計(jì)算等??煽啃园總€(gè)觀測(cè)值的多余觀測(cè)分量(內(nèi)部可靠性)和某一觀測(cè)值的粗差界限值對(duì)平差坐標(biāo)的影響(外部可靠性)。靈敏度包括靈敏度橢圓、在給定變形向量下的靈敏度指標(biāo)以及觀測(cè)值的靈敏度影響系數(shù)。將計(jì)算出的各質(zhì)量指標(biāo)與設(shè)計(jì)要求的指標(biāo)比較,使之既滿足設(shè)計(jì)要求,又不致于有太大的富余。通過改變觀測(cè)值的精度或改變觀測(cè)方案(增加或減少觀測(cè)值)或局部改變網(wǎng)形(增加或減少網(wǎng)點(diǎn))等方法重新作上述設(shè)計(jì)計(jì)算,直到獲取一個(gè)較好的結(jié)果。
2.3 變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理
2.3.1變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理的幾種典型方法
根據(jù)變形觀測(cè)數(shù)據(jù)繪制變形過程曲線是一種最簡(jiǎn)單而有效的數(shù)據(jù)處理方法,由過程曲線可作趨勢(shì)分析。如果將變形觀測(cè)數(shù)據(jù)與影響因子進(jìn)行多元回歸分析和逐步回歸計(jì)算,可得到變形與顯著性因子間的函數(shù)關(guān)系,除作物理解釋外,也可用于變形預(yù)報(bào)。多元回歸分析需要較長(zhǎng)的一致性好的多組時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
2.3.2變形的幾何分析與物理解釋
傳統(tǒng)的方法將變形觀測(cè)數(shù)據(jù)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(shí)間特性,主要包括模型初步鑒別、模型參數(shù)估計(jì)和模擬統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)及最佳模型選取3個(gè)步驟。變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的參考網(wǎng)、相對(duì)網(wǎng)在周期觀測(cè)下,參考點(diǎn)的穩(wěn)定性檢驗(yàn)和目標(biāo)點(diǎn)和位移值計(jì)算是建立變形模型的基礎(chǔ)。變形的物理解釋在于確定變形與引起變形的原因之間的關(guān)系,通常采用統(tǒng)計(jì)分析法和確定函數(shù)法。統(tǒng)計(jì)分析法包括多元回歸分析、灰色系統(tǒng)理論中的關(guān)聯(lián)度分析以及時(shí)間序列頻域法分析中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析等。
2.3.3變形分析與預(yù)報(bào)的系統(tǒng)論方法
用現(xiàn)代系統(tǒng)論為指導(dǎo)進(jìn)行變形分析與預(yù)報(bào)是目前研究的一個(gè)方向。變形體是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),它具有多層次高維的灰箱或黑箱式結(jié)構(gòu),是非線性的,開放性(耗散)的,它還具有隨機(jī)性,這種隨機(jī)性除包括外界干擾的不確定性外,還表現(xiàn)在對(duì)初始狀態(tài)的敏感性和系統(tǒng)長(zhǎng)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(dòng)態(tài)性等特征。
3.工程測(cè)量學(xué)的發(fā)展展望
(1)測(cè)量機(jī)器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進(jìn)一步發(fā)展,其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大,影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進(jìn)一步增強(qiáng)。
(2)在變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理和大型工程建設(shè)中,將發(fā)展基于知識(shí)的信息系統(tǒng),并進(jìn)一步與大地測(cè)量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學(xué)科相結(jié)合,解決工程建設(shè)中以及運(yùn)行期間的安全監(jiān)測(cè)、災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)的各種問題。
(3)工程測(cè)量將從土木工程測(cè)量、3維工業(yè)測(cè)量擴(kuò)展到人體科學(xué)測(cè)量,如人體各器官或部位的顯微測(cè)量和顯微圖像處理。
(4)多傳感器的混合測(cè)量系統(tǒng)將得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,如GPS接收機(jī)與電子全站儀或測(cè)量機(jī)器人集成,可在大區(qū)域乃至國(guó)家范圍內(nèi)進(jìn)行無控制網(wǎng)的各種測(cè)量工作。
(5)GPS、GIS技術(shù)將緊密結(jié)合工程項(xiàng)目,在勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工管理一體化方面發(fā)揮重大作用。
關(guān)鍵詞:工程測(cè)量 教學(xué) 基礎(chǔ)
中圖分類號(hào):TB22-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2013)09(b)-0142-01
1 工程測(cè)量課程概述
工程測(cè)量是工科學(xué)生的一門必修的基礎(chǔ)課,例如,建筑、公路、橋梁、水利等等都要研習(xí)工程測(cè)量這門課程。而且這門課程工程建設(shè)中始終都是一項(xiàng)基本技術(shù)。它為工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理的順利開展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。學(xué)生應(yīng)在工程測(cè)量這門課的學(xué)習(xí)中掌握工程測(cè)量的基本理論,能夠數(shù)量運(yùn)用課堂中的基本知識(shí)和技能開展相關(guān)工作,為此還要了解常用測(cè)量?jī)x器。懂得他們的構(gòu)造與組成,對(duì)于這些儀器的使用方法應(yīng)熟練掌握。在實(shí)際環(huán)境中一般工程的施工放樣對(duì)他們來說非常重要。只有熟練掌握了這些基本內(nèi)容才能順利完成工程的施工放樣。另外,學(xué)習(xí)工程測(cè)量這門課程還要對(duì)大比例尺的地圖的繪制流程有所了解。而且要學(xué)會(huì)閱讀和應(yīng)用這些地形圖,因?yàn)樵趯?shí)際的工作環(huán)境中,這些地圖使他們開展工作所必不可少的能力。因此,為了是學(xué)生具備上述種種工程測(cè)量努力,在教學(xué)中必須在突破與革新中掌握工程測(cè)量的方法和能力。
2 當(dāng)前工程測(cè)量課教學(xué)中存在的問題
在當(dāng)前的工程測(cè)量課教學(xué)中,關(guān)于測(cè)量?jī)x器的教學(xué)大都是理論與實(shí)踐一體化的教學(xué)方法。其中,理論知識(shí)的講解和學(xué)習(xí)在課程中占比較大的比例。一個(gè)明顯的特點(diǎn)就是學(xué)生們上課多,實(shí)踐少。理論與實(shí)踐必須合理的結(jié)合,這是工程測(cè)量這門課程的特征所決定的,這也是這門課程自誕生之時(shí)其就將理論與實(shí)踐結(jié)合起來的根本原因。但在教學(xué)中單純的采用理論與實(shí)踐一體化的操作方法又不能滿足要求。工程測(cè)量課中的理實(shí)一體化教學(xué)充分融合了理論課、實(shí)驗(yàn)課和實(shí)訓(xùn)課三門課程,將工程測(cè)量中的理論、實(shí)踐結(jié)合在一起。由教師集中對(duì)學(xué)生進(jìn)行講解和訓(xùn)練[1]。教學(xué)場(chǎng)所不受限制,可在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行,也可在實(shí)訓(xùn)車間進(jìn)行,在教學(xué)中師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做,該講解理論的時(shí)候講解理論,該操作儀器的時(shí)候操作儀器。將直觀的實(shí)踐課程和抽象的理論課程充分融合在一起,實(shí)踐和理論的課程的設(shè)置沒有固定的要求,也并非是按照先在課上進(jìn)行理論講解后在實(shí)踐中進(jìn)行操作的模式??梢韵葘?shí)踐操作,學(xué)生在實(shí)踐操作中遇到的問題可以反饋到課堂中,教師在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的問題也可以在課堂中進(jìn)行集中講解。作為工科學(xué)生應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng),注重興趣在學(xué)習(xí)中的作用,在喚起他們積極性的同時(shí)向其傳授理論知識(shí)。因此,在目前的工程測(cè)量課在教學(xué)中還存在一些問題,這些問題制約著教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的進(jìn)一步提升。最突出的一個(gè)問題例如教學(xué)設(shè)施保障不全的問題。測(cè)量?jī)x器陳舊,場(chǎng)地設(shè)施和規(guī)模也不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)條件的要求,設(shè)備的不足導(dǎo)致上課期間很多學(xué)生沒有充分的時(shí)間和機(jī)會(huì)接觸儀器,浪費(fèi)了時(shí)間,降低了效率[2]。另外,對(duì)于工程測(cè)量課程學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)體系不科學(xué)、不完善。表現(xiàn)在對(duì)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)效果重視不足,對(duì)平時(shí)表現(xiàn)重視不足。而且理論教學(xué)也存在很多不足之處。眾所周知,測(cè)量課程是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科,在理論與實(shí)踐的學(xué)習(xí)當(dāng)中需要用到數(shù)學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等方面的知識(shí)。其中體現(xiàn)著較深的專業(yè)技術(shù)要求,同時(shí)也需要深?yuàn)W的理論知識(shí)作為支撐,這些知識(shí)能力是環(huán)環(huán)相扣的,其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,將直接影響下一步的學(xué)習(xí)。而在實(shí)際教學(xué)中這些方面的學(xué)習(xí)很有可能出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié),導(dǎo)致學(xué)生下一步的學(xué)習(xí)困難。這是當(dāng)前的理論教學(xué)中存在的不可避免的問題之一。
3 教學(xué)模式改革實(shí)踐中的思路和措施
在教學(xué)中應(yīng)以學(xué)生技能的培養(yǎng)為中心環(huán)節(jié)。技能是工程測(cè)量的一個(gè)重要衡量指標(biāo),學(xué)生即使在理論知識(shí)上的修養(yǎng)再高也不能彌補(bǔ)在技能上的缺陷。因此,進(jìn)行技能教育是工程測(cè)量課程教學(xué)中難以回避的一個(gè)教學(xué)重點(diǎn),為此,應(yīng)首先明確學(xué)生應(yīng)具備的專業(yè)知識(shí)的基本技能。筆者在對(duì)工程的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等單位進(jìn)行了廣泛深入的調(diào)查和訪談后,又根據(jù)測(cè)量工技術(shù)崗位能力的特點(diǎn)總結(jié)出了五個(gè)方面的技能培訓(xùn)重點(diǎn),分別是儀器操作技能,例如,水準(zhǔn)儀操作、經(jīng)緯儀操作等;數(shù)據(jù)計(jì)算技能,例如誤差處理,記錄測(cè)算等;計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)成果計(jì)算;地形圖測(cè)繪及應(yīng)用技能;工程應(yīng)用技能[3]。這五個(gè)方面的技能是一名合格的工程測(cè)量人員所應(yīng)當(dāng)具備的基本素質(zhì),在課堂教學(xué)中必須對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的訓(xùn)練,以保證教學(xué)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)的聯(lián)系。
以項(xiàng)目教學(xué)帶動(dòng)學(xué)生全員參與的積極性。教學(xué)本身就是師生共同參與的一項(xiàng)活動(dòng)。在這個(gè)過程中教師應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮領(lǐng)路人的作用,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的方向和技能給予指導(dǎo),可以說教師在學(xué)生的學(xué)習(xí)中起著十分關(guān)鍵的作用,尤其是工程測(cè)量這門專業(yè)性較強(qiáng)的課程的學(xué)習(xí)。但是對(duì)于技能的訓(xùn)練來說,教師素質(zhì)和教學(xué)能力再高也只是學(xué)生技能提升的外因。他們的實(shí)際能力能達(dá)到什么程度還是要看學(xué)生自身的努力程度。因此,教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的教學(xué)項(xiàng)目,在項(xiàng)目中保證學(xué)生能親身參與其中,通過自身的努力與學(xué)習(xí)提升他們學(xué)習(xí)的積極性。
建立科學(xué)合理的評(píng)價(jià)機(jī)制,通過精準(zhǔn)的評(píng)價(jià),推動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)。工程測(cè)量課程通常需要100學(xué)時(shí)才能完成一個(gè)教學(xué)周期。時(shí)間較長(zhǎng),這一特點(diǎn)決定了對(duì)著門課程的考察考核只放在課程結(jié)束時(shí)和學(xué)期末是難以達(dá)到合理的要求的。而且在加之這門課程的知識(shí)點(diǎn)零散,不集中,也沒有較強(qiáng)的系統(tǒng)性。因此,這就需要階段性考核機(jī)制的引入。例如,學(xué)完每個(gè)單元,或每個(gè)單獨(dú)的知識(shí)體系可以進(jìn)行一次單獨(dú)的考核,課程進(jìn)行到一半可以進(jìn)行一次期中考試。而且這些考試的結(jié)果應(yīng)當(dāng)作為評(píng)價(jià)體系中的重要參考指標(biāo),也就是說要讓學(xué)生知道他們平時(shí)的表現(xiàn),關(guān)系到他們的整體評(píng)價(jià)結(jié)果,使他們時(shí)時(shí)不忘提醒自己加強(qiáng)工程測(cè)量學(xué)習(xí)的效果。
總之,工程測(cè)量課程教學(xué)與其他課程教學(xué)相比有其特殊性,它特別強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié)和技能的訓(xùn)練,在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)通過實(shí)訓(xùn)課努力提升學(xué)生的測(cè)量技能。
參考文獻(xiàn)
[1] 黃豐盛.《工程測(cè)量》的教學(xué)問題及其教改探討[J].職業(yè)教育研究,2010(12):85-86.
關(guān)鍵詞:樁基礎(chǔ);工程測(cè)量;建筑工程;測(cè)繪科學(xué)
中圖分類號(hào):TU473文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374 (2010)15-0039-02
樁基礎(chǔ)工程是工業(yè)與民用建筑工程一種常見的基礎(chǔ)形式,是深基礎(chǔ)的一種。按樁材料可分為鋼筋混凝土樁、鋼樁、木樁等,按受力分類為摩擦樁和端承樁,按樁的入土方法可分為打入樁、壓入樁和灌注樁等。建筑工程樁基礎(chǔ)不論采用何種類型的樁,施工測(cè)量都是不可缺少的。
一、工程測(cè)量的意義
在工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工和管理各階段中進(jìn)行測(cè)量工作的理論、方法和技術(shù),稱為工程測(cè)量。工程測(cè)量是測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中的直接應(yīng)用,是綜合性的應(yīng)用測(cè)繪科學(xué)與技術(shù),它直接為工程建設(shè)服務(wù)。
按工程建設(shè)的進(jìn)行程序,工程測(cè)量可分為規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量,施工興建階段的測(cè)量和竣工后的運(yùn)營(yíng)管理階段的測(cè)量。按照工程測(cè)量所服務(wù)的工程種類分類可分為建筑工程測(cè)量、線路測(cè)量、橋梁與隧道測(cè)量、礦山測(cè)量、城市測(cè)量和水利工程測(cè)量等。此外,還將用于大型設(shè)備的高精度定位和變形觀測(cè)稱為高精度工程測(cè)量,將攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于工程建設(shè)稱為工程攝影測(cè)量;而將以電子全站儀或地面攝影儀為傳感器在電子計(jì)算機(jī)支持下的測(cè)量系統(tǒng)稱為三維工業(yè)測(cè)量。
二、樁基礎(chǔ)工程測(cè)量的主要任務(wù)
1.把設(shè)計(jì)總圖上的建筑物基礎(chǔ)樁位,按設(shè)計(jì)和施工的要求,準(zhǔn)確地測(cè)設(shè)到擬建區(qū)地面上,為樁基礎(chǔ)工程施工提供標(biāo)志,作為按圖施工、指導(dǎo)施工的依據(jù)。
2.進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工監(jiān)測(cè)。
3.在樁基礎(chǔ)施工完成后,為檢驗(yàn)施工質(zhì)量和為地面建筑工程施工提供樁基礎(chǔ)資料,需要進(jìn)行樁基礎(chǔ)竣工測(cè)量。
三、建筑工程樁基礎(chǔ)施工測(cè)量技術(shù)要求
設(shè)計(jì)和施工單位對(duì)建筑工程的尺寸精度要求不是按測(cè)量中誤差來要求的,而是按實(shí)際長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度之比的誤差來要求的,對(duì)長(zhǎng)度尺寸精度要求分為兩種:一是建筑物外廊主軸線對(duì)周圍建筑物相對(duì)位置的精度,即新建筑物的定位精度;二是建筑物樁位軸線對(duì)其主軸線的相對(duì)位置精度。
四、樁基礎(chǔ)工程測(cè)量的有效措施
(一)建筑物定位測(cè)量
建筑物的定位是根據(jù)設(shè)計(jì)所給定的條件,將建筑物四周外廓主軸線的交點(diǎn)(簡(jiǎn)稱角樁),測(cè)設(shè)到地面上,作為測(cè)設(shè)建筑物樁位軸線的依據(jù),這就是通常所說的建筑物定位測(cè)量。
1.編制樁位測(cè)量放線圖及說明書。為了便于樁基礎(chǔ)施工測(cè)量,在熟悉資料的基礎(chǔ)上,在作業(yè)前需編制樁位測(cè)量放線圖及說明書。
(1)確定定位軸線。為便于施測(cè)放線,對(duì)于平面成矩形,外形整齊的建筑物一般以外廓墻體中心線作為建筑物定位主軸線和圓形軸線作為定位主軸線。以樁位軸線作為承臺(tái)樁的定位軸線。
(2)根據(jù)樁位平面圖所標(biāo)定的尺寸,建立與建筑物定位主軸線相互平行的施工坐標(biāo)系統(tǒng),一般應(yīng)以建筑物定位矩形控制網(wǎng)西南角的控制點(diǎn)作為坐標(biāo)系的起算點(diǎn),其坐標(biāo)應(yīng)假設(shè)成整數(shù)。
(3)為避免樁點(diǎn)測(cè)設(shè)時(shí)的混亂,應(yīng)根據(jù)樁位平面布置圖對(duì)所有樁點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào),樁點(diǎn)編號(hào)應(yīng)由建筑物的西南角開始,從左到右、從下而上的順序編號(hào)。
(4)根據(jù)設(shè)計(jì)資料計(jì)算建筑物定位矩形網(wǎng)、主軸線、樁位軸線和承臺(tái)樁位測(cè)設(shè)數(shù)據(jù),并把有前數(shù)據(jù)標(biāo)注在樁位測(cè)量放線圖上。
(5)根據(jù)設(shè)計(jì)所提供的水準(zhǔn)點(diǎn)(或標(biāo)高基點(diǎn)),擬定高程測(cè)量方案。
2.建筑物的定位。根據(jù)設(shè)計(jì)所給定的定位條件不同,建筑物的定位主要有5種不同形式:一是根據(jù)原建筑物定位;二是根據(jù)道路中心線(或路沿)定位;三是根據(jù)城市建設(shè)規(guī)劃紅線定位;四是根據(jù)建筑物施工方格網(wǎng)定位;五是根據(jù)三角點(diǎn)或?qū)Ь€點(diǎn)定位。
3.建筑物定位矩形網(wǎng)測(cè)量。對(duì)建筑物定位矩形網(wǎng)測(cè)量,根據(jù)工程大小、復(fù)雜程度不同,一般采用下列方法:
(1)定位樁法。若需要測(cè)設(shè)A、B、C、D建筑物時(shí),要根據(jù)設(shè)計(jì)所給定的條件,首先測(cè)設(shè)出A′和B′兩點(diǎn),然后根據(jù)A′、B′兩點(diǎn)測(cè)出C′、D′兩點(diǎn),最后,以A′、B′、C′、D′矩形網(wǎng)為基礎(chǔ)測(cè)設(shè)ABCD建筑物所有的樁位軸線進(jìn)行建筑物定位。此種方法適用于一般民用建筑和精度要求不高的中小型廠房的定位測(cè)量。
(2)主軸線法。大型廠房或復(fù)雜的建筑物,因此定位精度要求高,采用定位樁法不易保證建筑物定位要求。由于主軸線法測(cè)設(shè)要求嚴(yán)格,誤差分配均勻,精度高,但工作量大,主要適用于大型工業(yè)廠房或復(fù)雜建筑物的定位測(cè)量。
(二)建筑物樁位軸線及承臺(tái)樁位測(cè)設(shè)
1.樁位軸線測(cè)設(shè)的質(zhì)量控制。建筑物樁位軸線測(cè)設(shè)是在建筑物定位矩形網(wǎng)測(cè)設(shè)完成后進(jìn)行的,是以建筑物定位矩形網(wǎng)為基礎(chǔ),采用內(nèi)分法用經(jīng)緯儀定線精密量距法進(jìn)行樁位軸線引樁的測(cè)設(shè)。對(duì)復(fù)雜建筑物圓心點(diǎn)心的測(cè)設(shè)一般采用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)。對(duì)所測(cè)設(shè)的樁位軸線的引樁均要打入小木樁,木樁頂上應(yīng)釘小鐵釘作為樁位軸線引樁的中心點(diǎn)位。為了便于保存和使用,要求樁頂與地面齊平,并在引樁周圍撒上白灰。
在樁位軸線測(cè)設(shè)完成后,應(yīng)及時(shí)對(duì)樁位軸線間長(zhǎng)度和樁位軸線的長(zhǎng)度進(jìn)行檢測(cè),要求實(shí)量距離與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度之差,對(duì)單排樁位不應(yīng)超過±1cm,對(duì)群樁不超過±2cm。對(duì)樁位軸線檢測(cè)滿足設(shè)計(jì)要求后才能進(jìn)行承臺(tái)樁位的測(cè)設(shè)。
2.建筑物承臺(tái)樁位測(cè)設(shè)的質(zhì)量控制。建筑物承臺(tái)樁位的測(cè)設(shè)是以樁位軸線的引樁為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)設(shè)的,樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)根據(jù)地上建筑物的需要分為群樁和單排樁。規(guī)范規(guī)定3~20根樁為一組的稱為群樁。1~2根樁為一組的稱為單排樁。群樁的平面幾何圖形分為長(zhǎng)方形、正方形、三角形、圓形、多邊形與橢圓形等。測(cè)設(shè)時(shí),可根據(jù)設(shè)計(jì)所給定的承臺(tái)樁位與軸線的相互關(guān)系,選用直角坐標(biāo)法、線交會(huì)法、極坐標(biāo)法等進(jìn)行測(cè)設(shè)。對(duì)于復(fù)雜建筑物承臺(tái)樁位的測(cè)設(shè),往往設(shè)計(jì)所提供的數(shù)據(jù)不能直接利用,而是需要經(jīng)過換算后才能進(jìn)行測(cè)設(shè)。在承臺(tái)樁位測(cè)設(shè)后,應(yīng)打入水木樁作為樁位標(biāo)志,并撒上白灰,便于樁基礎(chǔ)施工。在承臺(tái)樁位測(cè)設(shè)后,應(yīng)及時(shí)檢測(cè),對(duì)本承臺(tái)樁位間的實(shí)量距離與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度之差不大于±2cm,對(duì)相鄰承臺(tái)樁位間的實(shí)量距離與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度之差不應(yīng)大于±3cm。在樁點(diǎn)位經(jīng)檢測(cè)滿足設(shè)計(jì)要求后,才能移交給樁基礎(chǔ)施工單位進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工。
(三)樁基礎(chǔ)竣工測(cè)量
樁基礎(chǔ)竣工測(cè)量成果圖是樁基礎(chǔ)竣工驗(yàn)收重要資料之一,其主要內(nèi)容:測(cè)出地面開挖后的樁位偏移量、樁頂標(biāo)高、樁的垂直度等,有時(shí)還要協(xié)助測(cè)試單位進(jìn)行單樁垂直靜載實(shí)驗(yàn)。
1.恢復(fù)樁位軸線。在樁基礎(chǔ)施工中由于確定樁位軸線的引樁,往往因施工被破壞,不能滿足竣工測(cè)量要求,所以首先應(yīng)根據(jù)建筑物定位矩形網(wǎng)點(diǎn)恢復(fù)有關(guān)樁位軸線的引樁點(diǎn),以滿足重新恢復(fù)建筑物縱、橫樁位軸線的要求。恢復(fù)引樁點(diǎn)的精度要求應(yīng)與建筑物定位測(cè)量時(shí)的作業(yè)方法和要求相同。
2.樁位偏移量測(cè)定。樁位偏移量是指樁頂中心點(diǎn)在設(shè)計(jì)縱、橫樁位軸線上的偏移量。對(duì)樁位偏移量的允許值,不同類型的樁有不同要求。當(dāng)所有樁頂標(biāo)高差別不大時(shí),樁位偏移量的測(cè)定方法可采用拉線法,即在原有或恢復(fù)后的縱、橫樁位軸線的引樁點(diǎn)間分別拉細(xì)尼綸繩各一條,然后用角尺分別量取每個(gè)樁頂中心點(diǎn)至細(xì)尼綸繩的垂直距離,即偏移量,并要標(biāo)明偏移方向;當(dāng)樁頂標(biāo)高相差較大時(shí),可采用經(jīng)緯儀法。把縱、橫樁位軸線投影到樁頂上,然后再量取樁位偏移量,或采用極坐標(biāo)法測(cè)定每個(gè)樁頂中心點(diǎn)坐標(biāo)與理論坐標(biāo)之差計(jì)算其偏移量。
3.樁頂標(biāo)高測(cè)量。采用普通水準(zhǔn)儀,以散點(diǎn)法施測(cè)每個(gè)樁頂標(biāo)高,施測(cè)時(shí)應(yīng)對(duì)所用水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),確認(rèn)無誤后才進(jìn)行施測(cè),樁頂標(biāo)高測(cè)量精度應(yīng)滿足±1cm要求。
4.樁身垂直度測(cè)量。樁身垂直度一般以樁身傾斜角來表示的,傾斜角系指樁縱向中心線與鉛垂線間的夾角,樁身垂直度測(cè)定可以用自制簡(jiǎn)單測(cè)斜儀直接測(cè)完其傾斜角,要求盤度半徑不少30cm,度盤刻度不低于10′。
五、工程測(cè)量學(xué)的發(fā)展展望
1.測(cè)量機(jī)器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進(jìn)一步發(fā)展,其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大,影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進(jìn)一步增強(qiáng)。
2.在變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理和大型工程建設(shè)中,將發(fā)展基于知識(shí)的信息系統(tǒng),并進(jìn)一步與大地測(cè)量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土術(shù)建筑等學(xué)科相結(jié)合,解決工程建設(shè)中以及運(yùn)行期間的安全監(jiān)測(cè)、災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)的各種問題。
3.工程測(cè)量將從土木工程測(cè)量、3維工業(yè)測(cè)量擴(kuò)展到人體科學(xué)測(cè)量,如人體各器官或部位的顯微測(cè)量和顯微圖像處理。
4.多傳感器的混合測(cè)量系統(tǒng)將得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,如GPS接收機(jī)與電子全站儀或測(cè)量機(jī)器人集成,可在大區(qū)域乃至國(guó)家范圍內(nèi)進(jìn)行無控制網(wǎng)的各種測(cè)量工作。
5.GPS、GIS技術(shù)將緊密給合工程項(xiàng)目,在勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工管理一體化方面發(fā)揮重大作用。
6.大型和復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑、設(shè)備的三維測(cè)量、幾何重構(gòu)以及質(zhì)量控制將是工程測(cè)量學(xué)發(fā)展的一個(gè)特點(diǎn)。
六、結(jié)語
工程技術(shù)的不斷發(fā)展對(duì)測(cè)量工作提出了新的要求,同時(shí),現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和測(cè)繪新技術(shù)的發(fā)展,給直接為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的工程測(cè)量帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和極好的機(jī)遇。特別是全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、攝影測(cè)量與遙感(RS)以及數(shù)字化測(cè)繪和地面測(cè)量先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,使工程測(cè)量的手段、方法和理論產(chǎn)生了深刻的變化。工程測(cè)量的領(lǐng)域在進(jìn)一步擴(kuò)展,而且正朝著測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]葉建良.樁基工程[M].北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,2000.
關(guān)鍵詞:工程測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀發(fā)展
中圖分類號(hào):TB22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
工程測(cè)量是一門應(yīng)用科學(xué), 是研究各種工程建設(shè)中測(cè)量方法和理論的一門學(xué)科, 直接為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)。它主要研究在工程、工業(yè)和城市建設(shè)以及資源開發(fā)各個(gè)階段進(jìn)行地形和有關(guān)信息采集、處理、施工放樣、變形觀測(cè)、分析與預(yù)報(bào)的理論和技術(shù), 以及與這些研究對(duì)象有關(guān)的信息管理和使用。工程測(cè)量有著悠久的歷史, 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大, 工程測(cè)量的技術(shù)面貌也發(fā)生了嶄新的變化。
一、工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1、地面測(cè)量?jī)x器的產(chǎn)生
二十世紀(jì)八十年代,各種先進(jìn)的地面測(cè)量?jī)x器開始相繼的出現(xiàn),促進(jìn)了工程測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展,同時(shí)也為工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展提供了許多先進(jìn)的手段以及技術(shù),比如光電測(cè)距儀、精密測(cè)距儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀、電子水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、激光準(zhǔn)直儀、激光掃平儀等,為工程測(cè)量向現(xiàn)代化、自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件,改變了傳統(tǒng)的工程控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測(cè)量、道路測(cè)量和施工測(cè)量等的作業(yè)方法。三角網(wǎng)已被三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測(cè)距導(dǎo)線網(wǎng)所替代;光電測(cè)距三角高程測(cè)量代替三、四等水準(zhǔn)測(cè)量;具有自動(dòng)跟蹤和連續(xù)顯示功能的測(cè)距儀用于施工放樣測(cè)量;無需棱鏡的測(cè)距儀解決了難以攀登和無法到達(dá)的測(cè)量點(diǎn)的測(cè)距工作;電子速測(cè)儀為細(xì)部測(cè)量提供了理想的儀器;精密測(cè)距儀的應(yīng)用代替了傳統(tǒng)的基線丈量。
2、GPS 定位技術(shù)應(yīng)用
GPS 于1994 年全面建成,具有海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。隨著GPS 定位技術(shù)的不斷改進(jìn),軟、硬件的不斷完善,長(zhǎng)期使用的測(cè)角、測(cè)距、測(cè)水準(zhǔn)為主體的常規(guī)地面定位技術(shù),正在逐步被以一次性確定三維坐標(biāo)的高速度、高精度、費(fèi)用省、操作簡(jiǎn)單的GPS 技術(shù)代替。在我國(guó)GPS定位技術(shù)的應(yīng)用已深入各個(gè)領(lǐng)域,國(guó)家大地網(wǎng)、城市控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)的建立與改造已普遍地應(yīng)用GPS 技術(shù),在石油勘探、高速公路、通信線路、地下鐵路、隧道貫通、建筑變形、大壩監(jiān)測(cè)、山體滑坡、地震的形變監(jiān)測(cè)、海島或海域測(cè)量等也已廣泛的使用GPS 技術(shù)。
3、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪工程領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用,使大比例尺測(cè)圖技術(shù)向數(shù)字化、信息化發(fā)展。大比例尺地形圖和工程圖的測(cè)繪,歷來就是城市與工程測(cè)量的重要內(nèi)容和任務(wù)。常規(guī)的成圖方法是一項(xiàng)腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)結(jié)合的艱苦的野外工作,同時(shí)還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作,成圖周期長(zhǎng),產(chǎn)品單一,難以適應(yīng)飛速發(fā)展的城市建設(shè)和現(xiàn)代化工程建設(shè)的需要。隨著電子經(jīng)緯儀、全站儀的應(yīng)用和GEOMAP 系統(tǒng)的出現(xiàn),把野外數(shù)據(jù)采集的先進(jìn)設(shè)備與微機(jī)及數(shù)控繪圖儀三者結(jié)合起來,形成一個(gè)從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)。系統(tǒng)可直接提供紙圖,也可提供軟盤,為專業(yè)設(shè)計(jì)自動(dòng)化,建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫和基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。
4、攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用
攝影測(cè)量技術(shù)已越來越廣泛的在城市和工程測(cè)繪領(lǐng)域中得以應(yīng)用,由于高質(zhì)量、高精度的攝影測(cè)量?jī)x器的研制生產(chǎn),結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用,使得攝影測(cè)量能夠提供完全的、實(shí)時(shí)的三維空間信息。不僅不需要接觸物體,而且減少了外業(yè)工作量,具有測(cè)量高效、高精度,成果品種繁多等特點(diǎn)。在城市和工程大比例尺地形測(cè)繪、地籍測(cè)繪、公路、鐵路以及長(zhǎng)距離通訊和電力選線、描述被測(cè)物體狀態(tài)、建筑物變形監(jiān)測(cè)、文物保護(hù)和醫(yī)學(xué)上異物定位中都起到了一般測(cè)量難以起到的作用,具有廣泛的應(yīng)用前景。由于全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站的出現(xiàn),為攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用提供了新的技術(shù)手段和方法,該技術(shù)已在一些大中城市和大型工程勘察單位得以引進(jìn)和應(yīng)用。航空攝影測(cè)量是進(jìn)行城市大面積大比例尺地形圖、地籍圖測(cè)繪與更新以及大型工程勘測(cè)的重要手段與方法,它可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖成果。目前,我國(guó)有100 多個(gè)城市或工測(cè)單位利用航測(cè)技術(shù)測(cè)制大比例尺地形圖和地籍圖,最大比例尺為11500。采用的儀器除利用高精度的模擬測(cè)圖儀和解析測(cè)圖儀成圖方法外,還用立體坐標(biāo)測(cè)圖儀與微機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,經(jīng)微機(jī)數(shù)據(jù)處理輸入繪圖機(jī)自動(dòng)繪圖。
二、工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展
工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)實(shí)的測(cè)量?jī)x器、技術(shù)和工程有著密切的關(guān)系。新型儀器如何盡快應(yīng)用到實(shí)際工程中;新的工程如何開發(fā)新的測(cè)量?jī)x器、研究新的測(cè)量技術(shù)與方法來滿足新工程的特殊要求,這些問題的解決推動(dòng)著工程測(cè)量技術(shù)的向前發(fā)展。目前工程測(cè)量技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展主要集中在以下幾個(gè)方面。
1、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪工程領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用
數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪工程領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用, 使大比例尺測(cè)圖技術(shù)向數(shù)字化、信息化發(fā)展。大比例尺地形測(cè)繪和工程圖測(cè)繪,歷來是城市與工程測(cè)量的重要內(nèi)容和任務(wù),利用傳統(tǒng)的方法工作存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、質(zhì)量控制難、功效低等缺點(diǎn)。隨著中國(guó)城市化和工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大, 對(duì)大比例尺地形圖的需求量日益增大,同時(shí)對(duì)地形圖的更新周期要求也越來起短。隨著電子經(jīng)緯儀、全站儀的應(yīng)用,尤其自動(dòng)跟蹤全站儀的推出和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)以及先進(jìn)的數(shù)字化測(cè)圖系統(tǒng)和電子平板測(cè)繪模式的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了地形圖從野外數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和自動(dòng)繪圖的自動(dòng)化成圖。數(shù)字化測(cè)圖系統(tǒng)推出后在國(guó)內(nèi)各城市和工程測(cè)量單位產(chǎn)生很大的反響,很快地先后被國(guó)內(nèi)各單位普遍引進(jìn)并被廣泛應(yīng)用,提高了成圖質(zhì)量和效率,取得很好的效果和效益。
2、攝影測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中得到迅速推廣
攝影測(cè)量技術(shù)已越來越廣泛的在城市和工程測(cè)繪領(lǐng)域中得以應(yīng)用,攝影測(cè)量由于高質(zhì)量、高精度的攝影測(cè)量?jī)x器的研制生產(chǎn),結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用,使得其能夠提供完全的、實(shí)時(shí)的三維空間信息,不僅不需要接觸物體,而且減少了外業(yè)工作量,提高了測(cè)量精度,提高了效率,并能提供品種繁多的成果。在城市和工程大比例尺地形測(cè)繪、地籍測(cè)繪、公路、鐵路以及長(zhǎng)距離通訊和電力選線、描述被測(cè)物體狀態(tài)、建筑物變形監(jiān)測(cè)、文物保護(hù)和醫(yī)學(xué)上異物定位中都起到了一般測(cè)量難以起到的作用,具有廣泛的應(yīng)用前景。由于全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站的出現(xiàn),為攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用提供了新的技術(shù)手段和方法,該技術(shù)已在一些大中城市和大型工程勘察單位得以引進(jìn)和應(yīng)用。由于技術(shù)在攝影中的應(yīng)用,大量減少并加快了野外控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)工作,大大提高了航測(cè)成圖的效率與效益,使得工程攝影測(cè)量向自動(dòng)化、數(shù)字化方向邁進(jìn)。
3、測(cè)繪傳感器的研究、應(yīng)用與集成進(jìn)一步發(fā)展
傳感器是一個(gè)非常廣義的概念,可泛指各種能自動(dòng)化、高精度地采集數(shù)據(jù)的設(shè)備。GPS 接收機(jī)、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的全站儀、CCD數(shù)碼相機(jī)以及工程巖土位移伸縮計(jì)等都屬于傳感器。當(dāng)今,高精度和實(shí)時(shí)性是保證結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型工程安全施工和運(yùn)營(yíng)的重要保障。這就要求不同知識(shí)和專業(yè)領(lǐng)域的科技人員的共同合作,較全面地了解和掌握工程的安全狀態(tài),以綜合分析建筑物的實(shí)時(shí)狀態(tài)。因此,也就需要充分利用傳感器的自動(dòng)化和高精度的特點(diǎn),來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、傳輸、處理和表達(dá)。這種需求極大地促進(jìn)了各種傳感器的研發(fā),并在各種工程中廣泛應(yīng)用從儀器的參展中也可以感受到,研究與開發(fā)適用于不同場(chǎng)合、不同環(huán)境、不同測(cè)程、不同精度的各種類型的傳感器及其軟件,并將它們合理地集成來解決實(shí)際工程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制,仍然是工程測(cè)量的一個(gè)重要方向。
4、變形監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化成為重要測(cè)繪手段
變形監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化是目前變形監(jiān)測(cè)手段的重要話題。一個(gè)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)測(cè)量傳感器和非測(cè)量傳感器組成的聯(lián)合自動(dòng)化系統(tǒng)。就目前的監(jiān)測(cè)手段而言,極大部分還是以G P S 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的全站儀和數(shù)字水準(zhǔn)儀為主體。這是因?yàn)檫@幾種方法設(shè)站靈活、成本低、易自動(dòng)化,且在大部分情況下都能滿足變形測(cè)量的要求。同時(shí),為彌補(bǔ)其不足,流體靜力水準(zhǔn)、傾斜測(cè)量?jī)x、溫度傳感器、風(fēng)力傳感器、光纖位移傳感器、交通流量測(cè)量傳感器、振動(dòng)測(cè)量傳感器等的應(yīng)用也越來越廣泛,以滿足具體工程的特殊要求和便于全面地變形分析。變形監(jiān)測(cè)的對(duì)象主要集中在常規(guī)的土木工程,如道路、橋梁、隧道、鐵路、水壩、廠房設(shè)備、電視塔等高大建筑物和滑坡、巖崩、雪崩等。
5、大型和精密工程測(cè)量與工業(yè)測(cè)量得到迅速發(fā)展
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展,大型工程建設(shè)以及工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線和超高精度的設(shè)備安裝及大型工程建造與運(yùn)營(yíng)過程的安全監(jiān)測(cè)等不斷增加,都對(duì)工程測(cè)量工作提出了新的更高的特殊要求。為了保證這些規(guī)模巨大、技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備精尖和生產(chǎn)過程高度自動(dòng)化的建設(shè)工程和工業(yè)生產(chǎn),按設(shè)計(jì)要求順利施工、安裝和正常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng),并保證質(zhì)量和安全,需要采用高精度的特殊方法進(jìn)行測(cè)量保障,便形成了特種精密工程測(cè)量和工業(yè)測(cè)量。特種精密工程測(cè)量是將現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)和計(jì)量學(xué)等學(xué)科最新成就結(jié)合起來,運(yùn)用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)新理論、新方法和新技術(shù),使用專用的儀器和設(shè)備,以高精度與高科技的特殊方法和技術(shù),應(yīng)用于特種工程和工業(yè)生產(chǎn)的測(cè)量工作。
參考文獻(xiàn):
[1]李向明. 我國(guó)工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與創(chuàng)新[J]. 科技咨詢導(dǎo)報(bào). 2007(15)
[2] 王展新. 對(duì)工程測(cè)量與三維測(cè)繪技術(shù)發(fā)展的探究[J]. 科技資訊. 2011(24)
[3] 楊洪國(guó). 我國(guó)工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用[J]. 民營(yíng)科技. 2009(03)
關(guān)鍵詞:全站儀;中間法;中平測(cè)量
Abstract:The middle method of total station for height measurement, can reach three or four leveling precision, and it can automatically save data, and processed by Excel, and draw the vertical section map by the software of Cass. And it can improve the working efficiency further.
Keywords: total station the middle method profile leveling
中圖分類號(hào):TU113.2+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
在公路工程測(cè)量工作中,中平測(cè)量是必不可少的環(huán)節(jié),為繪制縱斷面圖提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的中平測(cè)量利用水準(zhǔn)儀測(cè)量出各中樁高程,進(jìn)而繪制縱斷面圖。經(jīng)典光學(xué)水準(zhǔn)測(cè)量成果可靠,但需要經(jīng)過外業(yè)數(shù)據(jù)采集,內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)計(jì)算,繪制縱斷面圖等工作,工作效率低下。利用電子水準(zhǔn)儀精度高,并能儲(chǔ)存數(shù)據(jù),但一個(gè)測(cè)站內(nèi)的高差不能超過一定范圍(如3米,5米等水準(zhǔn)尺長(zhǎng)度)。利用全站儀進(jìn)行中平測(cè)量,其高差測(cè)量精度可以達(dá)到三、四等水準(zhǔn)測(cè)量,甚至可以達(dá)到二等水準(zhǔn)測(cè)量;全站儀也能自動(dòng)保存數(shù)據(jù),避免人工記錄數(shù)據(jù);同時(shí),數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出,進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理、繪圖,因此,利用全站儀進(jìn)行中平測(cè)量,能夠滿足其精度要求,且能提高工作效率。
1.全站儀中間法高差測(cè)量原理及精度分析
1.1中間法高差測(cè)量原理
如圖1,在已知高程點(diǎn)A和待測(cè)點(diǎn)B上分別安置反光棱鏡,在A、B的大致中間位置選擇與兩點(diǎn)均通視的O點(diǎn)安置全站儀,根據(jù)三角高程測(cè)量原理,O、A兩點(diǎn)和O、B兩點(diǎn)的高差分別為h1、h2:
(1)
(2)
式中為斜距,為豎直角,為儀器高,為目標(biāo)高,為地球曲率影響,為大氣折光影響,下標(biāo)為1的數(shù)據(jù)是觀測(cè)目標(biāo)A,下標(biāo)為2的數(shù)據(jù)是觀測(cè)目標(biāo)B,見圖1:
圖1 全站儀中間法高程測(cè)量原理
A、B兩點(diǎn)之間的高差:
(3)
由上式可知,要提高精度,在實(shí)際觀測(cè)中儀器不動(dòng),使用相同高度的目標(biāo),兩次觀測(cè)的儀器高和目標(biāo)高分別相等,即相抵消;儀器在安置的時(shí)候,盡量的架設(shè)在兩觀測(cè)點(diǎn)中間,地球曲率影響也可相互抵消;并且在短時(shí)間內(nèi)大氣折光也很小,也可以抵消,所以上式(4)可以簡(jiǎn)化為:
(4)
1.2全站儀中間法高差精度分析
對(duì)全站儀中間法高差計(jì)算公式分別求各觀測(cè)值的偏導(dǎo)數(shù),得:
(5)
由于觀測(cè)時(shí)為同一臺(tái)全站儀,可設(shè)邊長(zhǎng)的測(cè)量精度為,角度的測(cè)量精度為,即可得:,,根據(jù)誤差傳播定律可導(dǎo)出全站儀中間法高差測(cè)量高差中誤差計(jì)算公式為:
(6)
可以看出,高差的中誤差與所觀測(cè)的豎直角的大小、測(cè)站同測(cè)點(diǎn)的水平距離大小,即、、、有關(guān)。
根據(jù)2007年《公路勘測(cè)規(guī)范》規(guī)定:高速公路,一、二級(jí)公路高程控制測(cè)量一般采用四等水準(zhǔn)測(cè)量。四等水準(zhǔn)測(cè)量的閉合差限差為,中平水準(zhǔn)測(cè)量閉合于四等水準(zhǔn)控制點(diǎn),其閉合差取四等水準(zhǔn)測(cè)量閉合差的倍,故三、四等公路采用10cm;高速公路,一、二級(jí)公路要求較高,規(guī)定為5cm。將中誤差定為50mm,代入公式(6),可以試算出、、、,取豎直角為90°,水平距離為5km都能滿足精度要求,而在實(shí)際觀測(cè)中豎直角均小于90°,水平距離均小于5km。
3數(shù)據(jù)采集、記錄與導(dǎo)出
3.1數(shù)據(jù)采集與記錄。
中平測(cè)量利用全站儀采集數(shù)據(jù)時(shí),儀器安置點(diǎn)位,觀測(cè)順序等,與水準(zhǔn)儀觀測(cè)相同,如圖2。觀測(cè)中,儀器安置后不動(dòng),使用相同高度的目標(biāo),分別置于已知水準(zhǔn)點(diǎn),及在該測(cè)點(diǎn)能夠觀測(cè)的中線點(diǎn)上,儀器自動(dòng)讀出h 1或h2,并記錄至全站儀內(nèi)存中;或者在數(shù)據(jù)采集中,全站儀自動(dòng)計(jì)算出中線點(diǎn)的高程。
圖2 中平測(cè)量數(shù)據(jù)采集
3.2數(shù)據(jù)導(dǎo)出
數(shù)據(jù)采集完成后,將數(shù)據(jù)導(dǎo)出進(jìn)入計(jì)算機(jī),利用相關(guān)軟件進(jìn)行計(jì)算及縱斷面圖的繪制。
4縱斷面圖的繪制
4.1數(shù)據(jù)預(yù)處理
若采集數(shù)據(jù)類型為后視讀數(shù)h 1和中視讀數(shù)h中,可用excel計(jì)算中線點(diǎn)高程。若采集數(shù)據(jù)類型為各中線點(diǎn)高程,則可直接將數(shù)據(jù)做成excel表格。
圖3即是利用excel軟件制成的中線點(diǎn)里程及其對(duì)應(yīng)的高程。再將此文件另存為以逗號(hào)分隔的*.csv文件,然后將文件名更改為*.txt文件,打開文件,并將表頭去掉,以“begin”開頭,如圖4所示。之后再將文件名更改為*.hdm文件。
圖3 “里程—高程”excel文件 圖4“里程—高程”txt文件
4.2繪制縱斷面圖
目前繪制縱斷面圖多使用南方測(cè)繪的cass成圖軟件。打開cass軟件,選擇“工程應(yīng)用—繪縱斷面圖—根據(jù)里程文件”,彈出對(duì)話框,選擇已做預(yù)處理的文件,打開,自動(dòng)彈出“繪制縱斷面圖”對(duì)話框, 如圖5。根據(jù)實(shí)際需要, 設(shè)置各種參數(shù), 即可生成縱斷面圖。如圖6所示。
圖5 “繪制縱斷面圖”對(duì)話框 圖6 縱斷面圖
5結(jié)論
利用全站儀中間法高差測(cè)量進(jìn)行的公路中平測(cè)量,精度完全能夠滿足施工要求,并且可以提高工作效率,特別是在丘陵、山區(qū)等地完全能夠替代水準(zhǔn)儀進(jìn)行中平測(cè)量。
參考文獻(xiàn):
[l] 李青岳.工程測(cè)量學(xué)[M].北京:測(cè)繪出版社,1984
[2] 過靜珺.土木工程測(cè)量[M].第二版.武漢:武漢理工大學(xué)出版社,2003.