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工程測量技術(shù)論文范文1
關(guān)鍵詞:工程測量;地鐵;曲線
1工程概況
天津市地鐵1號線西北角車站為原有站改擴建工程,位于北馬路芥園道和西馬路大豐路交口。全現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱型地下結(jié)構(gòu),雙軌側(cè)式站臺車站起點里程k9+385.784,終點里程k9+603.500總長218m,箱體最寬處28m,結(jié)構(gòu)凈高5.55m,主要站段埋深10.039m,設(shè)4個出入口,2座風道,建筑總面積10666m2。
2施土測量技術(shù)特點、難點
2.1工程平面位置
該車站為全曲線站,地下結(jié)構(gòu)中柱縱軸線、鐵道左軌中線、右軌中線均由圓曲線和緩和曲線組成,三條線曲線元素各不相同,即緩和曲線起終點不在同一里程,圓曲線圓心各異,半徑分別為800m,801.908m,804.037m箱體側(cè)墻均為圓曲線,并與同側(cè)軌道中心線同圓心,但由于墻體的里凹和外凸形成多種不同半徑的圓弧,平面定位放線作業(yè)相當復(fù)雜。2.2高程
工程箱體結(jié)構(gòu)位于1.98%和2.54%兩種不同坡度的坡度線上,兩側(cè)站臺板也存在不同坡度的變換,且變坡點不在同一里程工程主體結(jié)構(gòu)和站臺板的標高必須由不同的坡度線控制。
2.3施工
工程設(shè)計為明開挖分段施工,施工段最大長度不能超過25m由于工斯和施工技術(shù)要求決定了工程必須多頭開挖,點位的坐標和高程需多次向基坑內(nèi)引測,多頭貫通,給施工放線的精度提出了更高的要求。
3施土控制測量
3.1測量儀器的選烈
《地下鐵道,輕軌交通測量規(guī)范》要求精密導(dǎo)線測量相對點位中誤差≤±8mm;精密水準測量附合路線閉合差≤8mm。
設(shè)導(dǎo)線平均邊長100m,取II級全站儀,因邊長較短設(shè)測角中誤差mβ=±5",測距中誤差ms=2+2x10-6,佑算導(dǎo)線點相對點誤差為:
因此使用且級全站儀、DS1水準儀進行控制測量,完全滿足地鐵的施工測量精度要求。
3.2施工平面控制測量
西北角車站施工作業(yè)面為長220m,寬20-30m的帶狀,因此用精密導(dǎo)線作為平面控制最為適宜,在考慮便于施工放樣、點位保護和變形等諸多因素的前提下,在車站的起訖點及中點附近布置了3個精密導(dǎo)線點A,B,C,與已知點GPS515,GPS550,GPS514組成附合導(dǎo)線,導(dǎo)線平均邊長105m,工程位置及導(dǎo)線布置見圖1。
導(dǎo)線水平角采用II級全站儀6測回測定,邊長取5次測量平均值,往返各兩測回測定,外業(yè)觀測成果精度如下:方位角閉合差;fβ==a始+∑(β±180°)-a終=5″
該導(dǎo)線用天津市測繪院提供的計算軟件嚴密平差后,最大點位中誤差1.32mm,最大點間誤差1.28mm,導(dǎo)線全長中誤差達到1/180000。
3.3施工高程控制測量
將精密導(dǎo)線點同時作為施工高程控制點與已知二等水準點JBM-3,JBM-4組成附和水準線路,水準線路總長度約600m,其中最遠點.4距已知水準點240m
高程控制測量采用帶有平行玻I}板測微器的DS.水準儀和錮瓦水準尺按二等水準測量技術(shù)要求施測實測4個測段最大往返不符值0.8mm,附合水準路線閉合差1.2mm,每km水準測量高差偶然中誤差
4施土放樣
4.1施工放樣平面控制點的建立
4.1.1近井點的測設(shè)
施工段開挖完畢,在基坑支護結(jié)構(gòu)的壓頂梁上選擇適當位置建立近井點,并分別從兩個地面控制點(GPS點或精密導(dǎo)線點)測定其坐標,兩次測定坐標值較差在±10mm之內(nèi),取其中數(shù)作為近井點坐標當兩個以上施工段同時開挖完畢,可將各段近井點與地面控制點連成附合導(dǎo)線,取平差結(jié)果作為近井點的坐標.
4.1.2地下平面控制點的測設(shè)
首段施工在施工段兩端建立地下控制點,并與近井點組成閉合導(dǎo)線確定地下控制點坐標,后續(xù)施工布設(shè)的地下導(dǎo)線至少應(yīng)聯(lián)測一個先期建立的地下控制點當重合點測定的坐標值與原坐標值較差在±10mm之內(nèi)時,取其中數(shù)作為重合點坐標。
4.21也下高程控制點的測設(shè)
高程傳遞測量采用吊鋼尺法,地上地下安置兩臺DS1水準儀同時讀數(shù),觀測三測回,測回間變動儀器高度,三測回測定的地下水準點高程較差應(yīng)小于3mm。
考慮底板混凝土澆筑后的沉降,每個施工段的高程傳遞應(yīng)獨立進行并連測已建立的地下水準點,計算結(jié)構(gòu)沉降量,同時對地下水準點的高程進行改正地下水準測量使用DS1水準儀、銦瓦、鋼尺往返測定。
5曲線的測定
5.1內(nèi)業(yè)計算放樣準備
依據(jù)曲線要素計算曲線上每隔3m點的坐標(半徑800m,3m弧長以直代曲后的最大誤差為1.4mm可忽略不計)。利用微機Excel表格處理計算軟件,將曲線要素及線路曲線計算公式輸入微機進行計算,并用手算進行核對無誤后,再用CAD軟件定點做圖,觀察曲線形狀,量取相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸和施工圖對照,進行驗證.
計算曲線放樣點在本段弦上的投影長度Si和弓高hi,見圖2.
5.2曲線放樣
將地下控制點坐標、放樣點坐標全部輸入全站儀,用全站儀坐標放樣程序在實地放樣諸點,并彈線確定曲線位置檢驗:在直線A,B上用鋼尺量取S1,S2...,S3...,同時量取該的曲線弓高其值與計算值之差在±5mm之內(nèi)可不調(diào)整,否則查找原因重新測設(shè)。
6坡度線的測設(shè)
結(jié)構(gòu)施工的標高放樣采用DS3水準儀,按四等水準測量的精度要求施測,水準儀使用前進行i角檢測(水準軸與視準軸夾角),其值必須小于±20″,否則應(yīng)進行校正。
結(jié)構(gòu)高程的測設(shè)除每個施工段的兩個結(jié)構(gòu)端點和變坡點必須測設(shè)外,余者每隔10m左右測設(shè)一點,點與點之間拉小線即可確定結(jié)構(gòu)坡度具體測量方法是,依平面定位測量點確定高程放樣點的里程位置,再按設(shè)計坡度計算出該點處結(jié)構(gòu)高程依據(jù)地下水準點從一端逐個將計算高程測設(shè)到標樁酬鋼筋上,測設(shè)到另一端點后與另一個地下水準點閉合,其閉合差應(yīng)小于士5mm否則查找原因重新測設(shè)。
7地鐵西北角車站施土測量效果及體會
依設(shè)計要求西北角地鐵站分為12個施工段,又由于施工條件限制和工斯要求沒有按施工段順序施工,這樣共形成5個貫通面,由于采用上述測量方法,最大縱向貫通誤差13mm,最大橫向貫通誤差9mm,最大高程貫通誤差10mm,經(jīng)竣工測量,軌道中心線點位中誤差僅為8mm,測量精度完全滿足了規(guī)范要求。
(1)根據(jù)工程規(guī)模和精度要求,確定工程測量的控制等級,配置相應(yīng)的儀器設(shè)備,嚴格按規(guī)范要求的相應(yīng)控制等級技術(shù)要求施測,確??刂泣c的精度對于曲線型地鐵站,用精密導(dǎo)線做為施工控制測量線最為適宜。
(2)視工程具體情況,制定施工放線方法和驗核方法,做到既切實可行,又能滿足精度要求。
(3)充分利用計算機和軟件進行平差計算、放樣計算、作圖等內(nèi)業(yè)工作,減少內(nèi)業(yè)工作量,提高內(nèi)業(yè)成果的可靠性。
(4)所有工程平面位置或高程的放樣必須設(shè)有多余觀測,用以驗證放樣結(jié)果的正確與否。
參考文獻:
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工程測量技術(shù)論文范文2
1免棱鏡全站儀測量原理
日常測量中常用全站儀為SET250RX。在免棱鏡模式下,該儀器測距范圍為0.3~400m,測距精度0.3~200m范圍為(3+2×10-6D)mm,200~350m范圍為(5+10×10-6D)mm,350~400m范圍為(10+10×10-6D)mm,完全滿足CJJ/T8-2011《城市測量規(guī)范》和GB/T50353-2005《建筑工程建筑面積計算規(guī)范》的精度要求。免棱鏡全站儀常用對邊測量。對邊測量也稱間接測距,當兩點之間不能直接測距時,可將全站儀安置在能夠觀測到兩點的任意位置,利用全站儀同時觀測儀器與鏡站間的斜距、豎直角、水平角,間接計算兩鏡站點間的水平距離、斜距和高差[1-3]圖中A、B為兩測點,為了測定兩點之間的水平距離D和高差h,可在與A、B兩點都通視的任意點O上安置全站儀,觀測O至A、B兩點的斜距S1、S2和豎直角α1、α2以及水平夾角β,然后由三角高程測量原理和三角余弦定理得出此兩點的水平距離和高差。計算公式如下:(2)測量時只需要使用全站儀中的對邊測量程序,屏幕就會顯示A、B兩測點之間的水平距離、斜距、高差。對邊測量有連續(xù)式和放射式兩種測量模式,一般使用連續(xù)式對邊測量功能。
2免棱鏡測量技術(shù)的運用
2.1建筑物高度測量
建筑物高度測量可以采取常規(guī)的測量方法,如用鋼尺直接量取,也可以采用光電測距通過三角高程測量的方法施測。但是,如果碰到以下幾種情況,常規(guī)測量方法就無法測量了。如圖2,建筑物屋頂為坡屋頂,高度需要測量至屋脊位置。圖3中,建筑物為高層建筑物,屋頂雖然為帶女兒墻的普通平屋頂,但是在屋頂?shù)母綄僭O(shè)施設(shè)備層女兒墻上,有一桿狀裝飾物,按照規(guī)定,該裝飾物的頂部高度需要實測。圖4中,建筑物屋頂有一凸出墻面的檐口H2,建筑物申報高度H=H1+H2,所以需要對檐口H2進行測量。在這幾種情況下,運用免棱鏡測量技術(shù),使用對邊測量功能,以建筑物室外地坪為起始點置零,對邊測量上述位置,就可以精確計算建筑物的高度。
2.2建筑物面積測量
房屋建筑面積系指房屋外墻(柱)勒腳以上各層的水平投影面積,包括陽臺、挑廊、地下室、室外樓梯等,且具備上蓋,結(jié)構(gòu)牢固,層高2.2m以上(含2.2m)。單層建筑物的建筑面積,應(yīng)按其外墻勒角以上結(jié)構(gòu)水平面積計算,并按不同的高度確定其面積的計算:多層建筑物首層應(yīng)按其外墻勒腳以上結(jié)構(gòu)水平面積計算,2層及以上樓層應(yīng)按其外墻結(jié)構(gòu)水平面積計算。根據(jù)規(guī)范,建筑面積計算的精度要求如下:ms為面積測算中誤差,單位為平方米;s為面積,單位為平方米。在測量中,建筑物一層一般用鋼尺測量建筑物的所有邊長,包括門斗、陽臺等,然后內(nèi)業(yè)計算其面積。但是對于二層以上的部分,無法用鋼尺直接測量。在實際工作中,經(jīng)常碰到比較特殊的建筑物,如大酒店、辦公樓、體育場館等,每一層的建筑外輪廓線投影都不同。如圖5,建筑物每一層的建筑面積都不一樣,這給外業(yè)數(shù)據(jù)采集增加了很大難度。為了保證每一層建筑面積計算的精確性,必須使用免棱鏡全站儀的對邊測量功能,遠距離測量每一邊長,然后分層計算每一層的建筑面積。
2.3建筑物四至距離測量
在城市建設(shè)項目審批中,建筑物至周邊規(guī)劃道路紅線、規(guī)劃河道藍線、綠化控制線、土地界址線的距離,建筑物與鄰近建筑物的平面位置關(guān)系,都有嚴格規(guī)定。建筑物與四至邊界的距離采用實量法,即在實地采用鋼尺進行距離丈量。采用實量法時,應(yīng)嚴格依據(jù)規(guī)劃許可證附圖標示位置量測,保證量測的四至數(shù)據(jù)為最小距離,并進行多余觀測,兩次同精度丈量較差相對誤差不大于1/4000,距離應(yīng)加尺長和傾斜改正。一層建筑物的距離都可以通過鋼尺測量,二層以上則很難利用鋼尺測量。如圖6,在該項目規(guī)劃許可證附圖中,要求測量1號樓“砼2”至綜合樓“砼5”之間的距離、2號樓“砼3”至綜合樓“砼7”之間的距離。這時,就需要運用免棱鏡測量技術(shù),使用對邊測量功能,架設(shè)全站儀,實地測量四至距離,然后繪制四至尺寸圖。
3結(jié)語
工程測量技術(shù)論文范文3
【關(guān)鍵詞】GPS定位技術(shù)工程測量加護分析數(shù)字化 攝影測量
中圖分類號: P228.4 文獻標識碼: A 文章編號:
一.引言。
工程測量通常是指在工程建設(shè)的勘測設(shè)計、施工和管理階段中運用的各種測量理論、方法和技術(shù)的總稱。傳統(tǒng)工程測量技術(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)容有測圖和放樣兩部分?,F(xiàn)代工程測量己經(jīng)遠遠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)、動態(tài)幾何與物理量測定,而且包括對測量結(jié)果的分析,甚至對物體發(fā)展變化的趨勢預(yù)報。
二.工程測量實施的階段性分析。
1.規(guī)劃設(shè)計階段。
主要是提供大比例尺地形圖。采用的方法主要有地面人工測圖和攝影測量成圖兩類。
(1). 地面人工測圖。是根據(jù)由總體到局部的原則,先在測區(qū)內(nèi)建立平面和高程控制網(wǎng)點(見工程控制測量),然后根據(jù)控制點測繪地物、地貌。近年來,隨著電子速測儀和機助制圖系統(tǒng)的發(fā)展,可以應(yīng)用多功能整體式或組合式的電子速測系統(tǒng)取得地物和地貌特征點的三維坐標數(shù)據(jù),輸入制圖系統(tǒng)自動成圖。
(2). 攝影測量成圖。是對地面進行攝影,對像片加以判讀、量測和處理,以獲得所需資料。最先應(yīng)用的是地面攝影測量,即在地面上用攝影經(jīng)緯儀攝取測區(qū)的像片,據(jù)以成圖。后來發(fā)展為航空攝影測量,它已成為目前測繪地形圖的最主要、最有效方法。
近年來,隨著攝影器材和測圖儀器的改進,除了模擬測圖方式以外,發(fā)展了解析測圖方式,即利用立體坐標量測儀對像片量測進行解析處理,獲得地形的數(shù)據(jù)資料。解析測圖儀除了與一般模擬立體測圖儀一樣測圖外,還可進行區(qū)域網(wǎng)點加密和數(shù)字化測圖,獲得數(shù)字地圖。地面形態(tài)的數(shù)字表達稱為“數(shù)字地面模型”,它可用來解決工程設(shè)計中繪制斷面圖、計算土石方量等問題。
2.施工階段工程測量工作。
主要是按照設(shè)計和施工的要求,先建立施工控制網(wǎng)點,然后根據(jù)控制網(wǎng)點,在實地上以適當?shù)木确艠映鼋ㄖ锱c生產(chǎn)設(shè)備各部分的位置,作為施工和安裝的依據(jù)。放樣工作包括平面位置放樣和高程放樣。平面位置放樣通常采用極坐標法、直角坐標法以及交會法等。高程放樣通常是根據(jù)高程控制網(wǎng)點用水準測量方法進行。近年來,已在施工測量中應(yīng)用了激光測量儀器,例如:激光準直儀、激光垂線儀、激光平面儀、激光經(jīng)緯儀、激光水準儀等(見工程測量儀器)。這不僅提高了測量的精度和速度,而且有助于實現(xiàn)自動化。
3. 經(jīng)營管理階段的工程測量工作。
主要是為了監(jiān)視工程建筑物的現(xiàn)狀,保證安全運營所進行的建(構(gòu))筑物變形觀測。包括垂直位移(沉降)、水平位移、傾斜、撓曲,以及風振、日照等變形觀測項目,其特點是要求建立較高精度的變形觀測控制網(wǎng)和穩(wěn)固的基準點。對于觀測的精度要求與所采用的方法,因各項工程的要求不同,差異較大。野外觀測工作完成以后,經(jīng)過平差計算和初步整理,應(yīng)用統(tǒng)計檢驗的方法來分析變形觀測成果的可靠性,應(yīng)用回歸分析的方法探討變形的規(guī)律性。垂直位移(沉降)觀測,通常采用精密水準測量方法。使用液體靜力水準測量法,可將液面的高程變化轉(zhuǎn)換成電感輸出,有利于實現(xiàn)觀測自動化。建筑物的水平位移觀測,由于它本身受力條件的不同,位移的方向不同,觀測方法也就不同。對于任意方向的位移觀測,常采用角度前方交會法,對于發(fā)生在某一特定方向的位移觀測常采用基準線法。基準面的建立,可應(yīng)用經(jīng)緯儀的視線、拉緊的鋼絲或者激光束。觀測點相對于基準面的偏離值,可以用人工觀測,也可以利用光電傳感技術(shù),實現(xiàn)自動化。建筑物的位移、傾斜、撓曲和瞬時變形觀測,除了采用大地測量方法外,也可以應(yīng)用近景攝影測量技術(shù)。
三.工程測量技術(shù)的現(xiàn)狀。
1. 地面測量儀器。
20 世紀 80 年代以來出現(xiàn)許多先進的地面測量儀器,為工程測量提供了先進的技術(shù)工具和手段,如:光電測距儀、精密測距儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀、電子水準儀、數(shù)字水準儀、激光準直儀、激光掃平儀等,為工程測量向現(xiàn)代化、自動化、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)、地形測量、道路測量和施工測量等的作業(yè)方法。三角網(wǎng)已被三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測距導(dǎo)線網(wǎng)所替代;光電測距三角高程測量代替三、四等水準測量;具有自動跟蹤和連續(xù)顯示功能的測距儀用于施工放樣測量;無需棱鏡的測距儀解決了難以攀登和無法到達的測量點的測距工作;電子速測儀為細部測量提供了理想的儀器;精密測距儀的應(yīng)用代替了傳統(tǒng)的基線丈量。
2.GPS定位技術(shù)。
GPS是美國從20世紀70年代開始研制,歷時20年,耗資200億美元,于1994年全面建成,具有海、陸、空進行全方位實施三維導(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,軟、硬件的不斷完善,長期使用的測角、測距、測水準為主體的常規(guī)地面定位技術(shù),正在逐步被以一次性確定三維坐標的高速度、高精度、費用省、操作簡單的GPS技術(shù)代替。
在我國 G P S 定位技術(shù)的應(yīng)用已深入各個領(lǐng)域,國家大地網(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 G P S 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、山體滑坡、地震的形變監(jiān)測、海島或海域測量等也已廣泛的使用 G P S 技術(shù)。隨著D G P S 差分定位技術(shù)和 R T K 實時差分定位系統(tǒng)的發(fā)展和美國 A S 技術(shù)的解除,單點定位精度不斷提高,G P S 技術(shù)在導(dǎo)航、運載工具實時監(jiān)控、石油物探點定位、地質(zhì)勘查剖面測量、碎部點的測繪與放樣等領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用前景。
3. 數(shù)字化測繪技術(shù)。
數(shù)字化測繪技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用,使大比例尺測圖技術(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繪,歷來就是城市與工程測量的重要內(nèi)容和任務(wù)。
常規(guī)的成圖方法是一項腦力勞動和體力勞動結(jié)合的艱苦的野外工作,同時還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作,成圖周期長,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)采集的先進設(shè)備與微機及數(shù)控繪圖儀三者結(jié)合起來,形成一個從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統(tǒng)。
4. 攝影測量技術(shù)。
攝影測量技術(shù)已越來越廣泛的在城市和工程測繪領(lǐng)域中得以應(yīng)用,由于高質(zhì)量、高精度的攝影測量儀器的研制生產(chǎn),結(jié)合計算機技術(shù)中的應(yīng)用,使得攝影測量能夠提供完全的、實時的三維空間信息。不僅不需要接觸物體,而且減少了外業(yè)工作量,具有測量高效、高精度,成果品種繁多等特點。在城市和工程大比例尺地形測繪、地籍測繪、公路、鐵路以及長距離通訊和電力選線、描述被測物體狀態(tài)、建筑物變形監(jiān)測、文物保護和醫(yī)學上異物定位中都起到了一般測量難以起到的作用,具有廣泛的應(yīng)用前景。由于全數(shù)字攝影測量工作站的出現(xiàn),為攝影測量技術(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和應(yīng)用。
六.結(jié)束語
在人類活動中,工程測量是無處不在、無時不用,只要有建設(shè)就必然存在工程測量,因而其發(fā)展和應(yīng)用的前景是廣闊的。
參考文獻:
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工程測量技術(shù)論文范文4
【論文摘要】近年來,高等職業(yè)教育蓬勃發(fā)展,以素質(zhì)為基礎(chǔ),以能力為本,面向就業(yè)崗位培養(yǎng)高素質(zhì)人才已成為社會共識。《工程測量》課程作為土木工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)課,如何使工程測量這門課程的教學適應(yīng)企業(yè)的需要,值得探討。
近年來,測量新技術(shù)尤其是3S技術(shù)的發(fā)展,對工程測量課程的教學改革提出了新的要求;傳統(tǒng)的教學內(nèi)容、教學方法和考核方式受到挑戰(zhàn),優(yōu)化教學內(nèi)容、探索新的教學方法、建立科學合理的考核方式,從傳統(tǒng)性教學向應(yīng)用性教學轉(zhuǎn)化,培養(yǎng)學生的學習能力,操作能力和適應(yīng)發(fā)展能力,以適應(yīng)社會的需要。工程測量作為高等職業(yè)學校土木工程類專業(yè)的專業(yè)課程,課程地位非常重要,但內(nèi)容龐雜,要很好地掌握該課程十分不易。因此,在測繪新儀器、新理論、新技術(shù)、新方法迅猛發(fā)展情況下,探索工程測量教學改革是迫切需要的。
一、工程測量教學內(nèi)容的改革
從現(xiàn)有的教材來看,大多數(shù)教材的內(nèi)容落后于生產(chǎn)現(xiàn)場的需要,這就需要我們老師在教學中,選用合理的教材,根據(jù)現(xiàn)場的需要對教材內(nèi)容進行適當?shù)难a充。對普通測量技術(shù)進行適當?shù)膭h減,增加相應(yīng)的應(yīng)用測量技術(shù)和現(xiàn)代測量技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容。比如可以增加計算器編程、全站儀在施工放樣中的應(yīng)用、GPS在施工中的應(yīng)用等?,F(xiàn)在大多數(shù)的工程測量教材在應(yīng)用技術(shù)章節(jié)講的過于簡單,這在教學中要講到各個方面的難度是比較大的;可以優(yōu)化教學內(nèi)容,普通測量技術(shù)作為土木工程專業(yè)通用,應(yīng)用測量技術(shù)作為土木工程專業(yè)根據(jù)不同的方向進行選用,現(xiàn)代測量技術(shù)作為學生熟悉測繪新技術(shù)及其應(yīng)用。
二、工程測量教學方法的改革
(一)工程測量課堂教學方法的改革
課堂教學和課間實習相結(jié)合是工程測量教學的主要形式。傳統(tǒng)的灌輸式教學方法不能激發(fā)學生的主動性和積極性,在工程測量教學過程中,通過自己在工程實際中遇到的問題,從引導(dǎo)的角度講授知識,讓學生積極參與到課堂教學中。在講授中要留出適宜的空間,讓學生獨立思考。教學手段不能一味的以板書為主,要適當?shù)囊M現(xiàn)代教學手段,制作多媒體課件,充分利用投影、錄像、多媒體電腦等現(xiàn)代化教學手段,來改善課堂環(huán)境;學生對所講的知識理解是抽象的,為了吸引學生的注意力,在課件中可以引入一些相關(guān)的工程實例。
現(xiàn)在測量儀器品種甚多,發(fā)展迅猛,使得現(xiàn)在的教學設(shè)備陳舊和老化嚴重,落后于生產(chǎn);而且現(xiàn)在大多數(shù)院校的經(jīng)費緊張,沒有多余的資金購買各種品牌的測量儀器、新儀器和設(shè)備,但是現(xiàn)在教學又需要,在這種供需矛盾的情況下,可以從網(wǎng)上和儀器廠家收集相關(guān)的新儀器的圖片和介紹,使學生對新儀器有一定的認識。
為了拓寬學生的知識面,引導(dǎo)學生自主學習,教師可以把相關(guān)的教學資料在校園網(wǎng)上,向?qū)W生介紹一些相關(guān)的測量論壇和測量網(wǎng)站,通過互聯(lián)網(wǎng)讓學生了解測量的發(fā)展動態(tài)。
(二)工程測量實踐教學環(huán)節(jié)的改革
工程測量實訓是工程測量教學中重要的教學環(huán)節(jié);實訓環(huán)節(jié)是學生對所學知識的綜合應(yīng)用,以及掌握測量儀器操作技能和測量作業(yè)方法的主要途徑。但是現(xiàn)在測量實訓教學還存在許多不足之處,主要表現(xiàn)在設(shè)計的實訓項目還沒有完全和工程建設(shè)相結(jié)合;[
實訓項目偏少,測量儀器陳舊,未能完全把工程建設(shè)中的現(xiàn)代測量新技術(shù)、新方法和新儀器運用近來;隨著高職的擴招,現(xiàn)在的實訓設(shè)備量偏少,很難滿足學生的需要,在改革中,需加大實訓設(shè)備的投入和實訓設(shè)備的使用效率。積極引導(dǎo)學生利用課余時間進行實訓項目的訓練。
三、工程測量考核方式的改革
工程測量這門課程有很強的特點,主要表現(xiàn)在理論和實踐結(jié)合非常緊密;采用傳統(tǒng)的試卷考核方式難以反應(yīng)學生的實際操作能力,而且考核內(nèi)容過于依賴教材內(nèi)容,導(dǎo)致學生只注意對理論知識的掌握,忽略實際操作能力的訓練。因此有必要對考核方式進行改革。
(一)工程測量課堂考核的改革
考試只是一種手段,而最重要的是學生如何應(yīng)用所學的知識解決實際問題。以往的考試多采用試卷進行,出一些填空、選擇、判斷、簡答、計算等題目進行考核。這種考核方式注重書本知識,不能很好的考核學生運用知識和綜合能力的培養(yǎng)。有些學生只要死記硬背就可以考出好成績,但是運用知識的能力很差。為了改變這種現(xiàn)象,需要采取試卷考試與能力考核相結(jié)合的方式。把理論考試、儀器操作能力進行綜合考核。
(二)工程測量綜合實踐考核的改革
工程測量綜合實踐協(xié)同作戰(zhàn)特點突出,這對培養(yǎng)團隊精神有著重要的意義。在進行綜合實踐時,更應(yīng)該注重對過程的考核,綜合實踐一般是以小組為單位進行,在實踐的每個階段,以實習小組為單位進行總結(jié),由小組長對每個成員給出評價。實習結(jié)束后,以此作為考核的重要依據(jù)。在實習中,根據(jù)實習任務(wù)的完成情況、儀器的熟練程度、實習期間的表現(xiàn)對學生做出綜合的考核。
四、師資隊伍建設(shè)的改革
從事工程測量教學的青年教師大多數(shù)是從校門進校門,缺乏必要的工程實踐經(jīng)驗,很難掌握施工單位對新技術(shù)、新方法、新儀器的需要程度。有必要定期派一定數(shù)量的教師去施工單位進修,以不斷進行知識的更新、優(yōu)化知識結(jié)構(gòu),來提高自身的水平;教師應(yīng)堅持產(chǎn)、學研相結(jié)合,教師除了教學工作以外,還要參加一定的科研活動,承擔一定的工程任務(wù),以提高教師的專業(yè)水平和解決問題的能力。
五、結(jié)語
工程測量課程作為土木工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課程,工程測量教學改革,非常重要,十分迫切。本文從現(xiàn)價段工程測量教學中存在的一些弊端進行了探討,對工程測量的教學內(nèi)容、教學方法、考核方式和師資隊伍的建設(shè)提出了一定的措施和方法。
【參考文獻】
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工程測量技術(shù)論文范文5
關(guān)鍵詞:工程測量、重要地位、發(fā)展現(xiàn)狀 、未來發(fā)展
一、 工程測量的概念
工程測量按其工作順序和性質(zhì)分為:勘測設(shè)計階段的工程控制測量和地形測量;施工階段的施工測量和設(shè)備安裝測量;竣工和管理階段的竣工測量、變形觀測及維修養(yǎng)護測量等。按工程建設(shè)的對象分為:建筑工程測量、水利工程測量、鐵路測量、公路測量、橋梁工程測量、隧道工程測量、礦山測量、城市市政工程測量、工廠建設(shè)測量以及軍事工程測量、海洋工程測量等等。因此,工程測量工作遍布國民經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)的各部門和各個方面。在人類活動中,工程測量是無處不在、無時不用,只要有建設(shè)就必然存在工程測量,因而其發(fā)展和應(yīng)用的前景是廣闊的。
二、 工程測量技術(shù)的現(xiàn)狀
1、工程控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計與數(shù)據(jù)處理研究成果顯著
工程控制網(wǎng)與監(jiān)測網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計理論研究取得很大成績,理論體系已經(jīng)形成并不斷完善,在工程測量設(shè)計實踐中發(fā)揮的作用愈來愈大。各大專院校及生產(chǎn)、科研部門都有各具特色的控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計軟件推出,并在生產(chǎn)實踐與教學中得到了廣泛的應(yīng)用。利用這些軟件,可對各種類型的工程控制網(wǎng)進行理論分析、設(shè)計。在指導(dǎo)生產(chǎn)方面發(fā)揮了重要作用。
2、在城市與工程控制網(wǎng)的建立與改建中,GPS定位技術(shù)已占主導(dǎo)地位
1990年10月,中國測繪學會工程測量分會和礦山測量專業(yè)委員會在大連聯(lián)合召開全國工程測量學術(shù)會時,國內(nèi)只有個別城市與工程控制網(wǎng)采用GPS定位技術(shù)。對于GPS網(wǎng)與常規(guī)控制網(wǎng)的發(fā)展趨勢問題,尚在進行研討。到1995年9月,在哈爾濱召開城市與工程測量新技術(shù)應(yīng)用學術(shù)研討會時,全國城市控制網(wǎng)與地籍測量控制網(wǎng)的建立與改造幾乎全是采用GPS定位技術(shù)完成的。相當多的大型工程控制,以及鐵路、公路建設(shè)和隧道工程控制網(wǎng)也采用GPS定位技術(shù)。GPS定位技術(shù)在工程控制網(wǎng)中的重要地位及其良好的精度與經(jīng)濟效益已為工程測量界所公認。可以認為,GPS定位技術(shù)在城市與工程控制網(wǎng)的建立與改造中己占主導(dǎo)地位。
3、數(shù)字化測繪技術(shù)正在與GIS結(jié)合,數(shù)字化測繪系統(tǒng)已步入商品化時代
90年代初,北京市測繪院率先研制出大比例尺數(shù)字化測繪系統(tǒng)軟件。該系統(tǒng)在我國一些城市測繪院及部分工程測量單位得到推廣,成為真正實際作業(yè)的數(shù)字化測繪系統(tǒng)。1993年在廈門召開的數(shù)字化測繪技術(shù)及城市信息系統(tǒng)理論與實踐研討會上,又推出一批數(shù)字化地籍與地形測繪系統(tǒng)軟件論文進行交流。它標志著我國自己研制的各種數(shù)字化測圖軟件,開始進人使用階段。城市與工程測量新技術(shù)應(yīng)用學術(shù)研討會又交流了大量經(jīng)過實踐檢驗的數(shù)字化測繪軟件成果。它表明我國的數(shù)字化測繪軟件己在逐步推廣普及,并開始走向成熟。近年來,出現(xiàn)了專門的數(shù)字化測繪軟件公司,開發(fā)了適合我國國情的數(shù)字化測繪軟件。這些軟件功能強大、成圖質(zhì)量高、使用方便、價格合理、售后服務(wù)好、經(jīng)濟效益高,深受測繪人員歡迎。
4、地圖數(shù)字化技術(shù)正在蓬勃發(fā)展
利用掃描數(shù)字化技術(shù)進行地圖數(shù)字化是提高數(shù)字化質(zhì)量與速度的必由之路。近年來許多院校及測繪單位研制掃描數(shù)字化軟件取得顯著進展。1996年5月國家基礎(chǔ)地理信息中心對國內(nèi)各單位提供的10余個掃描數(shù)字化軟件進行了測試。哈爾濱工程高等??茖W校研制的《地圖掃描矢量化系統(tǒng)Maps can》首推為1:25萬國家基本地圖掃描數(shù)字化入庫軟件。清華大學的EPSCAN掃描矢量化軟件針對大比例尺地形圖自動提取多邊形信息,便捷、高效、保真。南京市測繪院使用該軟件進行城市大比例尺地圖掃描數(shù)字化,也取得滿意成果。
5、特種精密工程測量取得顯著成績
90年代以來,隨著經(jīng)濟建設(shè)的飛速發(fā)展,大型工程建設(shè)、超高層建筑物與構(gòu)筑物的建設(shè)、大壩變形監(jiān)測以及一些超高精度的設(shè)備安裝愈來愈多,為工程測量工作者提供了進行特種精度工程測量的極好機會。1993年、1996年全國精密工程測量學術(shù)研究中心組織了兩次學術(shù)研討會,1996年工程測量分會也組織了全國精密工程測量學術(shù)研討會,對取得的成就及其在經(jīng)濟與國防建設(shè)中的作用進行了交流與探討,這有利于社會各界人士認識與重視工程測量工作者的社會價值。
三、工程測量技術(shù)的未來發(fā)展趨勢
1、工程測量技術(shù)協(xié)同其它專業(yè)技術(shù)共同發(fā)展進步將是今后一段長期發(fā)展過程中的主流發(fā)展趨勢,在技術(shù)上將出現(xiàn)多功能多樣化用途的工程系統(tǒng)。
2、 工程測量的數(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)場交互式測量形式轉(zhuǎn)變?yōu)檫h程控制式測量形式;測量作業(yè)所用平臺將從固定的地面轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕d!機載甚至衛(wèi)星控制等,逐步從靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)。
3、 工程測量的數(shù)據(jù)分析計算由偏重基本的平差計算、網(wǎng)的坐標運算、幾何形式計算逐步轉(zhuǎn)型為高密度高精度的空間點處理、“點云”數(shù)據(jù)分析、被測實物的三維空間坐標重建、可視化處理、“逆向工程”和設(shè)計模型的對比分析,測繪數(shù)據(jù)同各種理論數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)完美對接。
4、 工程測量實現(xiàn)進一步的宏觀方向和微觀世界兩個極端的發(fā)展。在宏觀
測量技術(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;在微觀測量技術(shù)方面將向微型計量方向發(fā)展,測量的尺度維度大大縮小,將發(fā)展出微型顯微測量及圖像處理技術(shù)。
5、 工程測量將實現(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)、計算機應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化等技術(shù)將使工程測量從獨立式走向綜合化,從單體作業(yè)基本形式發(fā)展為共同作業(yè)及實時作業(yè)模式。
6、 在進行工業(yè)測量、大型機電設(shè)備組裝、線上檢驗和質(zhì)量控制時采用高端的測量設(shè)備儀器以及先進的作業(yè)方法,這成為了制作業(yè)的發(fā)展新趨勢,甚至可以列為制造業(yè)牢不可分的組成部分。
參考文獻:
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工程測量技術(shù)論文范文6
關(guān)鍵詞:逆向工程 接觸式工程測量 非接觸式工程測量
Abstract: the data acquisition, the measure is in reverse engineering of the first step, reverse engineering measurement is one of the key techniques. Comprehensive contact engineering survey technology and non-contact engineering survey technology of the physical data acquisition method, is the reverse engineering survey technology of many aimed at large, complex structures with the efficiency measure object a engineering measurement methods.
Key words: the reverse engineering contact engineering measurement non-contact measurement engineering
中圖分類號:TB22文獻標識碼:A 文章編號:
數(shù)據(jù)的獲取、測量是逆向工程中的第一個步驟,也是逆向工程測量最關(guān)鍵的技術(shù)之一。這種方法由接觸式工程測量技術(shù)獲取散布在被測物體上或周圍的人工標記點群的三維坐標,再以這些坐標數(shù)據(jù)作為非接觸式工程測量數(shù)據(jù)拼接的依據(jù),從而獲取得到整體測量數(shù)據(jù)。這種綜合方法既具有以往工程測量技術(shù)的高效性,又消除了數(shù)據(jù)拼接時的累積誤差。
一、逆向工程概述
逆向工程,又稱反求工程、反向工程,指通過各種測量手段和三維幾何建模方法,將已有實物原型轉(zhuǎn)化為計算機上的三維數(shù)字模型的過程,是工程測量技術(shù)、計算機軟硬件技術(shù)的綜合。近幾十年來,隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,CAD 技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工程測量工作,但由于多種因素的限制,現(xiàn)實世界中的很多物體形狀并不能完全用 CAD 設(shè)計的方法進行描述土建論文。因而,我們提出了逆向工程的概念。這種實物數(shù)字化建模的方法如今己經(jīng)發(fā)展為 CAD/CAM 中的一個相對獨立的范疇,成為復(fù)雜工程測量的重要手段之一。
二、逆向工程測量數(shù)據(jù)獲取
技術(shù)研究數(shù)據(jù)獲取是反求工程的關(guān)鍵技術(shù),數(shù)據(jù)的獲取通常是利用一定的測量設(shè)備對所測工程進行數(shù)據(jù)采樣,得到的是采樣數(shù)據(jù)點的(x,y,z)坐標值。數(shù)據(jù)獲取的方法大致分為兩類:接觸式和非接觸式。
接觸式工程測量技術(shù) 接觸式工程測量技術(shù)是在機械手臂的末端安裝探頭,通過與工程表面接觸來獲取表面信息,目前最常用的接觸式測量系統(tǒng)是三坐標測量機(CMM)。傳統(tǒng)的坐標測量機多采用機械探針等觸發(fā)式測量頭,可通過編程規(guī)劃掃描路徑進行點位測量,每一次獲取被測形面上一點的(x,y,z)坐標值,測量速度都很慢。CMM 的優(yōu)點是測量精度高,對被測工程無特殊要求,測量數(shù)據(jù)密度低,測量過程需人工干預(yù);還需要對測量結(jié)果進行探頭損傷及探頭半徑補償無法測量小于測頭半徑的凹面工程,這些不足限制了它在快速反求領(lǐng)域中的應(yīng)用。
非接觸式工程測量技術(shù) ①激光線結(jié)構(gòu)光掃描測量技術(shù)。激光線結(jié)構(gòu)光掃描測量技術(shù)是一種基于三角測量原理的主動式結(jié)構(gòu)光編碼工程測量技術(shù),亦稱為光切法,通過將一線狀激光束投射到三維物體上,利用 CCD 攝取物面上的二維變形線圖像,即可解算出相應(yīng)的三維坐標。每個測量周期可獲取一條掃描線,物體的全輪廓測量是通過多軸可控機械運動輔助實現(xiàn)的。這類設(shè)備的掃描速度可達 15000 點/秒,測量精度在±0.01~±0.1mm 之間,價格適中,對測量工程對象型面的光學特性要求不高。②投影光柵測量技術(shù)。投影光柵測量技術(shù)是一類主動式全場三角測量技術(shù),通常采用普通白光將正弦光柵或矩形光柵投影于被測物面上,根據(jù) CCD 攝取變形光柵圖像,根據(jù)變形光柵圖像中條紋像素的灰度值變化,可解算出被測物面的空間坐標,這類測量方法具有很高的測量速度和較高的精度,而相位測量法測量精度相對較高。③計算機斷層掃描(CT)技術(shù)。計算機斷層掃描(CT)技術(shù)最具代表的是基于 X 射線的 CT 掃描機,它是以測量物體對 X 射線的衰減系數(shù)為基礎(chǔ),用數(shù)學方法經(jīng)過計算機處理而重建斷層圖像,這種方法最早是應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域,目前已經(jīng)廣泛用于工程測量領(lǐng)域,即稱為“工程 CT”。對中空物體的無損三維測量,這種方法是目前較先進的非接觸式檢測方法,它可對被測工程的內(nèi)部形狀、壁厚、材料,尤其是內(nèi)部構(gòu)造進行測量,該方法同樣能夠獲得被測工程內(nèi)表面數(shù)據(jù),且不破壞工程結(jié)構(gòu)。但它存在造價高,測量系統(tǒng)的空間分辨率低,獲取數(shù)據(jù)時間長,設(shè)備體積大等缺點。④立體視覺測量技術(shù)。立體視覺測量是根據(jù)同一個三維空間點在不同空間位置的兩個(或多個)攝像機拍攝的圖像中的視差,以及攝像機之間位置的空間幾何關(guān)系來獲取該點的三維坐標值。立體視覺測量方法可以對處于兩個(或多個)攝像機共同視野內(nèi)的目標特征點進行測量,而無須伺服機等掃描裝置。立體視覺測量面臨的最大困難是空間特征點在多幅數(shù)字圖像中提取與匹配的精度與準確性等問題。近來出現(xiàn)了將具有空間編碼的結(jié)構(gòu)光投射到被測工程表面,制造測量特征的方法有效解決了測量特征提取和匹配的問題,但在測量精度與測量點的數(shù)量上仍需改進。
三、結(jié)語
現(xiàn)代逆向工程測量技術(shù)是將接觸式測量技術(shù)和非接觸式測量技術(shù)相融合,是實現(xiàn)被測工程整體測量和數(shù)據(jù)拼接的有效方法,其使用越來越廣泛。雖然關(guān)于攝影測量技術(shù)的研究幾乎是自照相機發(fā)明以來就開始了,但是用于逆向測量工程的數(shù)字近景攝影測量技術(shù)仍然是一門“年輕”的技術(shù),它繼承了“攝影測量與遙感”領(lǐng)域的許多知識和技術(shù),同時又發(fā)展出許多自身特有的技術(shù)和方法,比如設(shè)置人工標志點。筆者認為,研究逆向工程測量技術(shù),對現(xiàn)代工程測量技術(shù)的發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻:
[1] 張義力;逆向工程數(shù)據(jù)獲取中測量關(guān)鍵技術(shù)研究[J];上海交通大學學報;2009:12-13.