測繪工程初級職稱論文
測繪工程的質量管理與控制不但關係著測繪工程建設的安全與質量,還同我國的經濟科學建設及資訊化建設相關聯。這是小編為大家整理的，僅供參考!
篇一
測繪技術在工程建設中的應用
測繪事業的跨越式發展,已成為國家重要的基礎地理資訊產業,其服務領域也已滲透到社會的方方面面。它為國家建設和管理提供與地理位置有關的各種專題性和綜合性的基礎資訊,其成果是進行環境監測、農業建設、交通、水利等大型工程建設、城鄉規劃建設、重大災害監測預報和科學研究以及國防建設等必不可少的基礎資料。
1、測繪工程概述
測繪是採集、量測、處理、分析、解釋、描述、利用和評價與地理和空間分佈有關資料的一門科學、工藝、技術和經濟實體,具有基礎性、前期性和公益性和特點。測繪產品是反映地表上的自然、人工要素及其在地理空間的位置和屬性資訊的,而這些資訊是社會發展和經濟建設的各行各業需要利用和必須依賴的基礎。而工程測繪是把工程地區各種地面物體的位置和形狀,以及地面的起伏狀態,用各種圖例符號,依照規定的比例尺測繪成地形圖,或者用數字表示出來,為工程建設的規劃設計提供必要的圖紙和資料。要測繪的地球表面形態以及地物地貌雖然複雜多樣,但其形狀和大小均可看作是由一些特徵點的平面位置和高程所決定的。測繪工程的主要任務有控制測量,碎部測繪,線路測繪,施工放樣,資料處理等工作。
1.1 控制測量。控制測量就是在測區範圍內建立統一的控制網,以便統一各區域性的地形測量工作,使所測的地形圖能相互拼接構成整體,而且精度均勻。控制網分為平面控制網和高程控制網兩類都遵循從整體到區域性、分級佈網,逐級加密的原則進行佈設。平面控制網常規佈設方法有兩種,即GPS測量和導線測量。高程控制網常規佈設方法有三種,即GPS測量,三角高程測量和水準測量。
平面控制點點位應選在土質堅實的地方或堅固穩定的高建築物頂面上,便於造標、埋石和觀測,並能永久儲存。埋高永久性的標石坑底填以砂石,搗固夯實或澆灌混凝土底層。標誌中心應具有明顯、耐久的中心點。GPS點宜取村名、山名、地名、單位名作為點名,並應向當地政府和人民群眾進行仔細調查後確定。同一測區有相同的點名應加以區別。
高程控制網布設範圍應與平面控制網相適應。測區內只應建立一個統一的高程系統,應採用1985年國家高程基準或沿用1956年黃海高程系統。首級網應佈設成閉合環線,加密網可佈設成附合路線、結點網和閉合環。水準路線直以起止地點的簡稱為線名,起止地名的順序為“起西止東”或“起北止南”。環線名稱取環線內最大的地名後加“環”字命名。水準路線的等級,分別以II,III,IV書寫於線名之前表示。水準點編號應自路線的起點開始,按1,2,3„„順序編定點號。
1.2 碎部測繪。碎部測繪就是在測區內用精密的儀器和方法測量地形地物特徵點的三維座標,然後繪製出圖形來。現代碎部測繪以數字測繪為主,即資料的採集,儲存,傳輸,計算,繪圖等以計算機為核心,人工干預為輔。資料採集過程是一個多源資料整合的過程。外業資料的採集與作業區的自然環境、人文環境、經濟發展狀況有著密切的關係。地形資料的採集遵循“先控制,後碎部”的原則,範圍的劃定應儘量以自然線狀地物的中心以及行政界線進行劃分,確保實地的測繪不重不漏,以保證地形圖資料的完整性和準確性。
地形圖的繪圖要求:第一、繪製輪廓符號應符合下列規定:依比例繪製的輪廓符號,應保持輪廓位置的精度,輪廓內的說明符號,應按圖式規定配置。第二、圖面註記的配置,應符合下列規定:文字註記應使所指示的地物能明確判讀。一般情況下,字頭應朝北。道路河流名稱,可隨線狀彎曲的方向排列。第三、居民地的繪製,應符合下列的規定:城鎮和農村的街區、房屋,均應按外輪廓線準確繪製;街區與道路的銜接處,應0.2mm的間隔。第四、水系的繪製,應符合下列規定:水系應先繪橋、閘,其次繪雙線河、湖泊、渠、海岸線、單線河,然後繪堤岸、陡岸、沙灘和渡口等;當河流遇橋樑時應中斷;單線溝渠與雙線河相交時,應將水涯線斷開,彎曲交於一點。第五、道路網的繪製,應符合下列規定:當繪製道路時,應先繪鐵路,再繪公路及大車路等;當實線道路與虛線道路、虛線道路與虛線道路相交時,應實部相交;當公路遇橋樑時,公路與橋樑應0.2mm的間隔。第六、等高線的繪製,應符合下列規定:必須保證精度,不得跑線變形。當單色圖上的等高線遇雙線河、渠和不依比例繪製的符號時,應中斷;當多色圖上的等高線遇雙線河、渠時,應中斷,遇其他地物時,不得中斷。第七、境界線的繪製,應符合下列規定:凡繪製有國界線的圖,必須符合國務院批准的有關國境界線的繪製規定;境界線的轉角處,不得有間斷,並應在轉角上繪出點或曲折線。
1.3 線路測繪。“線路”是管道、道路、渠道及輸電線路等的總稱。線路測量包括兩方面的任務:一是為線路工程設計提供地形圖和斷面圖;二是進行線路工程施工測量。具體內容有:中線測量,根據規劃設計的平面位置,將線路工程的中線包括起點、轉折點和終點標定於實地,並測定其轉向角,設定里程樁,有的還要測設曲線;縱橫斷面圖,以瞭解其縱向及橫向的地面起伏情況;測繪線路沿線一定寬度的帶狀地形圖,供設計和施工用;施工測量,根據施工要求,為不同的施工階段提供各種測量定位標誌;測繪竣工圖,供日後管理和維修用。
1.4 施工放樣。施工放樣是把圖紙上己設計好的建築物等按設計要求在現場標定出來,作為施工的依據。
1.5 資料處理。資料處理包括控制測量的觀測資料的整理,計算,平差等;碎部測繪的原始資料的整理,計算,修改等;屬性資料採集後的整理等。
2、測繪工程的特點及發展趨勢
2.1 現代測繪工程的特點。現代測繪工程的主要特點概括起來就是“六化”和“十六字”。“六化”即測量內外業作業的一體化、資料獲取及處理的自動化、測量過程控制和系統行為的智慧化、測量成果和產品的數字化、測量資訊管理的視覺化、資訊共享和傳播的網路化。“十六字”是精確、快速、可靠、實時***動態***、遙測***遙控、遙傳***、整合、簡便、安全。組織測繪工作應遵循的原則是“從整體到區域性”、“先控制後碎部”,這樣可以減少誤差的累積,保證測圖的精度,可以分幅或分割槽測繪,加快測圖進度。
2.2 現代測繪工程的發展趨勢。現代測繪工程的發展趨勢: 以測量機器人為代表的智慧和自動化系統的廣泛應用;2***基於知識和資料探勘的工程資訊系統;3***從土木工程測量和三維工業測量到人體醫學測量;4***多感測器的整合和混合系統;5***GPS、GIS、RS,TPS和鐳射掃描系統等多S技術整合與融合;6***大面積空間資料的快速採集和處理;7***精密資料處理和海量資料處理方面的數學物理建模;8***資訊服務的網路化和視覺化。
傳統工程測量技術的服務領域主要包括水利、交通、建築等行業,隨著計算機、網路技術的發展、測量儀器的智慧化,數字化測繪技術得到了廣泛的應用,而全球定位系統***GPS***、地理資訊系統***GIS***、攝影測量與遙感***RS***以及數字化測繪和地面測量先進技術的發展,測量資料採集和處理的逐漸自動化、實時化和數字化,工程測量的服務領域也應進一步延伸,以滿足不斷提高的社會需要。
一、數字化技術在原圖處理中的應用
***一***原圖數字化處理
在建立各種GIS 系統時,需要對原有地圖進行數字化處理,對於原始地圖,若其現勢性、精度和比例尺能滿足要求,就可以利用數字化儀對其進行數字化處理工作。當前主要有手扶跟蹤數字化和掃描向量化、GPS資料輸入三種方法,手扶跟蹤數字化需要的儀器為計算機,數字化儀及相關軟體,是較早的一種數字化輸入方法,輸入速度較慢,勞動強度也較大。掃描向量化是通過掃描器輸入掃描影象,然後通過向量跟蹤,確定實體的空間位置。隨著掃描器的普及和向量化軟體的不
斷升級,其作業方法越來越趨於自動化,它是一種省時,高效的資料輸入方法。GPS輸入是依據GPS工具能確定地球表面圖形精確位置, 由於它測定的是三維空間位置的數字,因此不需作任何轉換,可直接輸入資料庫,目前主要是應用RTK***Real Time Kinematics-實時動態***技術,它是在GPS 基礎上發展起來的、能夠實時提供流動站在指定座標系中的三維定位結果,並在一定範圍內達到釐米級精度的一種新的GPS 定位測量方式,通過將1臺GPS 接收機安裝在已知點上對GPS 衛星進行觀測,將採集的載波相位觀測量調製到基準站電臺的載波上,再通過基準站電臺發射出去;流動站在對GPS 衛星進行觀測並採集載波相位觀測量的同時,也接收由基準站電臺發射的訊號,經解調得到基準站的載波相位觀測量,流動站的GPS 接收機再利用0TF***運動中求解整週模糊度***技術由基準站的載波相位觀測量和流動站的載波相位觀測量來求解整週模糊度,最後求出釐米級精度流動站的位置。應用這種測量方法測量可以不佈設各級控制點,僅依據一定數量的基準控制點,便可以高精度快速地測定圖根控制點、界址點、地形點、地物點的座標,利用測圖軟體可以在野外一次生成電子地圖。同時,也可以根據已有的資料成果快速地進行施工放樣。而實際應用得較多的主要是數字掃描向量化軟體,針對大比例尺地形圖,大多數掃描向量化軟體能自動提取多邊形資訊,高效、便捷、保真的對地圖進行數字化處理。下面簡單介紹MAPCAD軟體的原圖數字化處理作業流程。
***二***數字化原圖作業流程
由於MAPCAD軟體掃描向量化輸入方法具有影象清晰、編輯方便、易於轉換等特點一般外設精度都能滿足,所以地形圖的精度主要取決於人工跟蹤精度和輸出裝置精度,而人工跟蹤精度主要取決於作業人員的技能掌握熟練程度和工作態度,所以必須在加強作業人員基本技能培訓上下工夫,要求工作人員嚴格按向量化方案作業,確保圖件的精度和質量高於國家現行數字化測圖規範所規定的數字化精度和質量。在工程測量實踐中,要做好地形圖外業測點與數字化圖縮放相結合、符號圖層的劃分子圖、線型符號庫的設計等工作保證滿足工程進度的同時又節約專案經費,設計出的數字地圖簡單易用、美觀整潔、易於使用地形圖的工作人員判讀。
二、數字化繪圖
***一***數字化繪圖的特點
大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統工程測量的重要內容,數字化繪圖克服了手工繪圖存在的許多弊端,如工作量大,作業艱苦,作業程式複雜,煩瑣的內業資料處理和繪圖工作,成圖週期長,產品單一等缺點,符合現代飛速發展的工程需要。目前,數字化成圖技術主要有內外業一體化和電子平板兩種模式。內外業一體化是一種外業資料採集方法,主要裝置是全站儀、電子手簿等,其特點是精度高、內外業分工明確、便於人員分配,從而具有較高的成圖效率。
具有以下的特點：
1、一測多用：如在一些綜合性較強的工程中需要對同一地形圖繪製不同比例尺的地形圖,過去的平板測圖方法則需要重複工作,而數字化測圖則可以同時根據完成的地形圖繪製不同比例尺的多個地形圖,因為往往小比例尺包含了大比例尺地形圖測圖範圍。僅需先測大比例尺圖範圍,再補充小比例尺測圖範圍即可滿足各不同專業人員對不同比例尺的地形圖的需要。
2、精度高：數字化成圖系統在外業採集資料時,利用全站儀現場自動採集地形地物點的三維座標,並自動儲存,在內業資料處理時,完全保持了外業測量的精度,消除了人為的錯誤及誤差來源,而且外業工作省略了讀數、計算、展點繪圖等外業工序,減少了作業人員,外業工效大大提高,時間縮短,直接生產成本大幅度下降。
3、勞動強度：小數字化成圖的過程,減輕了作業人員的勞動強度,使生產週期大大縮短,能及時滿足使用者的要求。
4、便於儲存管理及更新方便：數字化產品既可以儲存在軟盤上,也可以通過繪圖儀繪在所需的圖紙上,線條、線劃粗細均勻,註記、字型工整,圖面整齊、美觀。且便於修改,能更好地保證圖形的現勢性和不變形性,避免重複測繪造成的浪費,增加地形圖的實用性和使用者的廣泛性。
***二***外業資料的採集
在採集資料時,資料採集人員要準確應用地物程式碼,以免在內業成圖時出現錯誤;在觀測開始時,相關工作人員需嚴格按照要求應對測站點進行檢查,跑尺人員應嚴格按照自動成圖的要求作業,確保能完整地描述地形地貌的特徵點,必須通過繪製草圖來表明各個地物碎部點的屬性及相互關係,測量坎子時,要量取坎子比高,坎下也要進行地形點採集。當一個測區完成後,如果有必要可把資料備份。
***三***繪製內業資料處理
無論是工程程序各階段的測量工作,還是不同工程的測量工作,都需要根據誤差分析和測量平差理論選擇適當的測量手段,並對測量成果進行處理和分析。
三、工程測量中的數字攝影測量技術
數字攝影測量是基於數字影像與攝影測量的基本原理,應用計算機技術、數字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法。就攝影測量本身而言,從測繪的角度上來看數字攝影測量還是利用影像來進行測繪的科學與技術;而從資訊科學和計算機視覺科學的角度來看,它是利用影像來重建三維表面模型的科學與技術,也就是在“室內”重建地形的三維表面模型,然後在模型上進行測繪,從本質上來說, 它與原來的攝影測量沒有區別。因而,在數字攝影測量系統中,整個的生產流程與作業方式,和傳統的攝影測量差別似乎不大,但是它給傳統的攝影測量帶來了重大的變革。
目前通過在空中利用數字攝影機所獲得的數字影像,內業使用專門的航測軟體處理,進行的航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法,在計算機上對數字影像進行像對匹配,建立地面的數字模型,再通過專用的軟體來獲得數字地圖。該方法的特點是可將大量的外業測量工作移到室內完成,它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低,不受氣候及季節的限制等優點。特別適合於城市密集地區的大面積成圖。但是該方法的初期投入較大,如果一個測區較小,它的成本就顯得較高。但可以說是今後數字測圖的一個重要發展方向,未來社會要求的是可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產品。並且隨著全數字攝影工作站的出現,加上GPS 技術在攝影測量中的應用,使得攝影測量向自動化、數字化方向邁進。
四、結語
隨著數字化測繪技術的提高,GIS技術的不斷成熟、GPS技術在各行各業的廣泛應用,現代工程測量必將朝著測量數字工程化的方向發展。大力開展數字化測繪技術的應用與研究將是測繪單位提升自身競爭實力和創造經濟效益的首要任務。
篇二
淺談工程測量變形測繪
[摘 要]本文作者通過對變形測繪的具體分析，內容包括檢測方案的確定，位移監測點的佈設等要點，將變形測繪作為為重點論述點，通過具體的操作性分析達到對工程標準的嚴格把握，以期為工程測繪提供重要參考價值。
[關鍵詞]工程測量;變形測繪;分析
中圖分類號：G621 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X***2014***10-0181-01
變形測量越來越引起人們的重視。變形測量是監測、分析及預報工程建築物及與工程有關的變形的主要方法;是對建築物、構築物及其地基或一定範圍內巖體及土體的位移、沉降、傾斜、撓度、裂縫等所進行的測量工作。而我們目前對建築物的變形測量主要包括兩個方面，一方面是沉降觀測，另一方面是位移監測。沉降觀測主要是使用精密水準儀採用週期的觀測方法定期測出建築物在不同荷載下的沉降量，及時掌握建築物的沉降情況，瞭解有無異常現象，以便採取合適的補救辦法以保證建築物的安全穩定，更能準確反映地基勘探、基礎設計及施工質量的優劣;位移監測是為了保證建築物各軸線的位置，它是對施工質量和地基沉降的綜合影響。
1 監測方案與方法
1.1 監測專案選擇的原則
監測專案選擇的原則，一般以光學機械和電子裝置為先後順序選用裝置，考慮經濟上的合理性，不影響正常施工及使用，能形成統一的結論和報表。
1.2 監測點的佈置步驟
測線佈置。圈定主要的監測範圍，估計主要滑動方向按滑動方向及範圍確定測線，選取典型斷面佈置測線，再按測線佈置相應監測點。施工的初期爆破階段1次/12天每次爆破後監測1次施工階段12次/周地表及地下位移為主運營階段1次/2月，雨季1次/2月。變形量增大和變形速率加快時加大監測頻次。正常情況下在爆破階段完成後監測以地表及地下位移為主一般在初測時每日或兩日一次在施工階段3―7日一次在施工完成後進入運營階段且在變形及變形速率在控制的允許範圍之內時一般以每一個水文年為一週期每兩個月左右監測一次雨季加強到一個月一次。
2 變形測繪監測方案
監測方案設計應以“先整體後區域性，先控制後變形”的原則做為總體思路，首先逐次布測變形監測的基準控制網、工作基點，再在基準點或工作基點上觀測沉降和水平位移。當觀測條件較好時，儘可能少設或不設工作基點，直接利用基準點測量變形觀測點，以降低工作量和提高變形測量精度。
監測方案包括監測精度設計、基準網及工作基點布測、觀測點佈設、監測週期及頻次的確定、觀測方法的選擇、監測資料的採集、處理、分析及整理等內容。根據工程結構特點、地形地質條件和變形特徵等實際情況而定。
3 變形觀測方法
3.1 建立固定的觀測路線
依據變形觀測點的埋設要求或圖紙設計的變形觀測點布點圖，確定變形觀測點的位置。在控制點與變形觀測點之間建立固定的觀測路線，並在架設儀器站點與轉點處作好標記，保證各次觀測均沿同一路線進行。
3.2 觀測方法
根據施測方案及確定的觀測週期，變形監測應在觀測點穩固後及時進行首次觀測，每個觀測點首次座標或高程應在同期觀測兩次後決定。應使用高精度測量儀器，採取適當的方法和措施，依照相關技術規範的要求進行外業觀測。對於陸地部分的垂直位移觀測點，可採用常規水準測量或光電測距三角高程測量方法觀測;對於水中位移觀測點，應按跨河高程測量方法進行觀測。
3.3 觀測中的注意事項
嚴格按測量規範的要求施測;水準基點使用時應作穩定性檢驗，並以穩定或相對穩定的點作為變形分析的參考點;每次觀測前，對所使用的儀器和裝置應進行檢驗校正，並保留檢驗記錄;水準測量中，前、後視觀測宜使用同一水準尺;各次觀測必須按照固定的觀測路線進行，使用同一臺儀器和裝置以及固定觀測員;觀測時要避免陽光直射，且各次觀測環境基本一致;隨時觀測，隨時檢核計算，觀測要一次完成，中途不中斷;在雨季前後要聯測，檢查水準點的高程是否有變動。
4 變形監測的精度、觀測儀器和觀測週期
4.1 變形監測的精度
測量等級及精度取決於變形觀測的目的、變形觀測體的級別以及預計變形量的“必要精度”。為了保證監測精度，整個作業期間不宜更換觀測人員和主要觀測的儀器，每次觀測次序和行進路線也應盡相同。
4.2 測量儀器裝置
測量儀器裝置的選擇要在滿足精度要求的前提下，力求先進和經濟實用，要儘可能的採用快速高效的作業方法。推薦NA型精密水準儀觀測和用徠卡TPS402全站儀進行測距、三角高程觀測;收斂監測用收斂監測儀器和三維位移觀測相結合。三維位移觀測又可以分為絕對座標觀測法和相對位移觀測法。
4.3 變形監測的週期
變形監測週期應以能系統的反應觀測變形體的變形過程且又不遺漏其變化時刻為原則，應根據單位時間內變形量的大小及外界因素的影響程度來確定。當發現變形異常時，應及時增加觀測次數。根據工地實際情況，結合業主、監理的意見，在穩定地區，首次觀測在每次放炮後距離掌子面25米處設點觀測;獲得基礎資料後25-50米處隔天監測一次，距離掌子面50米後的點每週監測一次，連續四周，然後改為每月一次。當位移量較小、變形趨於穩定時，觀測間隔適當放寬，當變形值較大或出現異常資料時，應加大觀測頻率，並及時向業主和監理單位報告。實際執行過程中許多監測點都是每週監測一次。監測資料應及時給予洞挖部門和地質部，洞挖部門應及時按合同報送監理工程師。
5 位移觀測點的佈設***以基坑觀測為例***
5.1 位移、沉降監測基準點的建立。根據現場實地踏勘的情況，考慮基準點的穩定性和觀測精度要求，在工程現場旁距基坑邊5倍開挖深度距離以外的穩定土體中佈設7個基準點***測量控制點***進行互相校核，它們的編號為WJ1、WJ2、WJ3、WJ4、CJ1、CJ2、CJ3;4個位移基準點每個與每邊成一直線佈置的水平位移觀測點構成位移監測網，4個位移基準點和3個沉降基準點佈置在相對穩定且大於5倍基坑深的距基坑邊的位置，但必須在建築物所產生的壓力影響範圍以外。
5.2 基坑支護圍護結構頂部水平位移、沉降觀測點的佈置。觀測點埋設時應注意觀測點與被觀測物件的牢靠結合，使得觀測點的變化能真正反映觀測物件的變化特徵。位置的水平位移、沉降觀測點設在基坑支護圍護結構頂部邊線部位，觀測標誌擬採用Ф16膨脹螺栓安裝在基坑支護圍護結構頂部上，頂端位置磨成半球狀。根據現場平面尺寸及測量規範要求。
工程測繪中的變形測量是一項長期、艱鉅而細緻的基礎性工作，必須引起有關方面的高度重視。對於變形測量者來說，必須合理確定觀測精度。要根據地質條件、地基處理方式、建築物結構特點和設計施工方案，編制出科學、經濟和高效的技術設計方案和觀測細則。對工程頂面的水平位移要採用合理的方法進行實測確定。加強對觀測成果進行安全性分析，重視變形預報。在工程完工後，要能夠預報出滯後沉降量，制定出運營期間的長期變形觀測方案，確保建築物的安全運營。
6 結束語
測繪學是一門具有悠久歷史和現代發展的一級學科。該學科隨著科學技術的發展，服務領域也不斷拓寬。我國經濟高速發展，大型工程專案迅猛發展，為了能夠確切反映工程物、構築物及其場地的實際變形程度或變形趨勢，取得第一手的資料，驗證設計方案的科學性，保證工程在施工及運營期間的安全。因此有必要對工程測量中變形測繪的有效措施闡述、總結。
參考文獻
[1] 李奇峰.淺析變形觀測在建築工程中的實施應用[J].企業導報，2011，***12***.
[2] 王鈞.淺談實際測量中對變形觀測的理解[J].科技創新導報，2010，***32***.