现代测量技术论文(2)
现代测量技术论文篇二
现代工程测量技术综述
摘要:现代工程技术的发展不断对测量工作提出新的要求,同时,现代料学技术和测绘新技术的发展,给直接为经济建设服务的工程测量带未了严峻的挑战和极好的机遇。特别是全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、摄影测量与遥感(BS)以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展,使工程测量的手段、方法和理论产生了深刻的变化。工程测量的领域在进一步扩展,而且正朝看测量数据采集和处理的自动化、实时化和数字化方向发展。文章阐述了工程测量在理论方法方面的发展,并对几种常用的理论和方法进行了归纳和总结。
关键词:工程测量， 平差理论， 王程网优化设计
Abstract: the development of modern engineering technology to measure the work puts forward new requirements, at the same time, modern technology and new material to learn of surveying and mapping of the development of the technology, to the direct for the economic development of engineering surveying outstanding service with severe challenges and very good opportunity. Especially the global positioning system (GPS), geographic information system (GIS), photography measurement and remote sensing, BS and digital surveying and mapping and ground measurement of the development of the technology advanced, the engineering measurement method, method and theory produced profound changes. Engineering measurement in the field further expansion, and are on the measurement data acquisition and processing see the automation, real-time, and digital direction. This paper expounds the engineering survey in aspects of the development of theory and method, and the theory and method of several common and summarizes.
Keywords: engineering survey, adjustment with theory, WangCheng nets optimization design
中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：
工程测量是测绘科学与技术在国民经济和国防建设中的直接应用,是综合性的应用测绘科学与技术,要求计算理论严密,测量方法严密。
一、 工程测量的分类及其含义
1 、按照工程建设的进行程分类
按工程建设的进行程序,工程测量可分为规划设计阶段的测量,施工兴建阶段
的测量和竣工后的运营管理阶段的测量。
规划设计阶段的测量主要是提供地形资料。取得地形资料的方法是,在所建立的控制测量的基棚上进行地面测图或航空摄影测量。
施工兴建阶段的测量的主要任务是,按照设计要求在实地准确地标定建筑物各部分的平面位置和高程,作为施主与安装的依据。一般也要求先建立施工控制网,然后根据工程的要求进行各种测量工作。
竣工后的营运管理阶段的测量,包括竣工测量以及为监视工程安全状况的变形观测与维修养护等测量工作。
2、按照工程测量所服务的工程种类分类
按工程测量所服务的工程种类,也可分为建筑工程测量、线路测量、桥梁与隧道测量、矿山测量、城市测量和水利工程测量等。此外,还将用于大型设备的高精度定位和变形观测称为高精度工程测量;将摄影测量技术应用于工程建设称为工程摄影测量;而将以电子全站仪或地面摄影仪为传感器在电子计算机支持的测量系统称为3维工业测量。无论是工程进程各阶段的测量工作,还是不同工程的测量工作,都需要根据误差分析和测量平差理论选择适当的测量手段,并对测量成果进行处理和分析,也就是说,测量数据处理是工程测量的重要内容。
二、工程测量中常用的几种方法
1、测量平差理论
最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。
2.、工程控制网优化设计理论和方法
网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPs定位技术和电
磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。模拟观测方案,根据仪器确定观测值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵,协方差阵的主成份计算,特征值计算,点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响(夕卜部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影晌系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较,使之既满足设计要求,又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作
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