發(fā)布時間：2022-04-24 11:33:34
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1篇工程測量論文，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步。
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(yīng)用領(lǐng)域；闡述了工程測量學領(lǐng)域通用和專用儀器的發(fā)展；在理論方法發(fā)展方面，重點對平差理論、工程網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計、變形觀測數(shù)據(jù)處理方法進行了歸納和總結(jié)。扼要地敘述了大型特種精密工程測量在國內(nèi)外的發(fā)展情況。結(jié)合科研和開發(fā)實踐，簡介了地面控制與施工測量工程內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)處理一體化自動化系統(tǒng)——科傻系統(tǒng)。最后展望了21世紀工程測量學若干發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞：工程測量工業(yè)測量精密工程測量測量機器人工程網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計
一、學科地位和研究應(yīng)用領(lǐng)域
1.學科定義
工程測量學是研究地球空間(地面、地下、水下、空中)中具體幾何實體的測量描繪和抽象幾何實體的測設(shè)實現(xiàn)的理論方法和技術(shù)的一門應(yīng)用性學科。它主要以建筑工程、機器和設(shè)備為研究服務(wù)對象。
2.學科地位
測繪科學和技術(shù)(或稱測繪學)是一門具有悠久歷史和現(xiàn)展的一級學科。該學科無論怎樣發(fā)展，服務(wù)領(lǐng)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(xiàn)怎樣的綜合和細分，學科名稱無論怎樣改變，學科的本質(zhì)和特點都不會改變。總的來說，整個學科的二級學科仍應(yīng)作如下劃分：
——大地測量學(包括天文、幾何、物理、衛(wèi)星和海洋大地測量)；
——工程測量學(含近景攝影測量和礦山測量)；
——航空攝影測量與遙感學；
——地圖制圖學；
——不動產(chǎn)地籍與土地整理。
3.研究應(yīng)用領(lǐng)域
目前國內(nèi)把工程建設(shè)有關(guān)的工程測量按勘測設(shè)計、施工建設(shè)和運行管理三個階段劃分；也有按行業(yè)劃分成：線路(鐵路、公路等)工程測量、水利工程測量、橋隧工程測量、建筑工程測量、礦山測量、海洋工程測量、軍事工程測量、3維工業(yè)測量等，幾乎每一行業(yè)和工程測量都有相應(yīng)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(nèi)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(shè)測量；③高層建筑測量；④地下建筑測量；⑤安全監(jiān)測；⑥機器和設(shè)備測量。
由于工程測量的研究應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，發(fā)展變化也很快，因此寫書十分困難。目前國內(nèi)外沒有一本全面涉及工程測量學理論、技術(shù)、方法和實際應(yīng)用的現(xiàn)代專著或教材。
國際測量師聯(lián)合會(FIG)的第六委員會稱作工程測量委員會，過去它下設(shè)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(shè)了一個特別組：變形分析與解釋。現(xiàn)在，下設(shè)了6個工作組和2個專題組。6個工作組是：大型科學設(shè)備的高精度測量技術(shù)與方法；線路工程測量與優(yōu)化；變形測量；工程測量信息系統(tǒng)；激光技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用；電子科技文獻和網(wǎng)絡(luò)。2個專題組是：工程和工業(yè)中的特殊測量儀器；工程測量標準。
德國、瑞士、奧地利3個德語語系國家自50年起組織每3～4年舉行一次的“工程測量國際學術(shù)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(shù)據(jù)獲取；數(shù)據(jù)解釋、處理和應(yīng)用；高層建筑和設(shè)備安裝測量；地下和深層建筑測量；環(huán)境和工程建筑物變形監(jiān)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(shù)和測量系統(tǒng)；信息系統(tǒng)和CAD；在建筑工程和工業(yè)中的應(yīng)用。
1996年的第12屆討論會的專題是：測量和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；監(jiān)測和控制；在工業(yè)和建筑工程中的質(zhì)量問題；數(shù)據(jù)模型和信息系統(tǒng)；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(lǐng)域既有相對的固定性，又是不斷發(fā)展變化的。筆者認為，工程測量學主要包括以工程建筑為對象的工程測量和以設(shè)備與機器安裝為對象的工業(yè)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(wù)是為各種工程建設(shè)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(fā)展方向，大型特種精密工程建設(shè)是促進工程測量學科發(fā)展的動力。
二、工程測量儀器的發(fā)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(guī)的光學經(jīng)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件，向全能型和智能化方向發(fā)展。帶電動馬達驅(qū)動和程序控制的全站儀結(jié)合激光、通訊及CCD技術(shù)，可實現(xiàn)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并精確照準目標，在1s內(nèi)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(xù)和重復(fù)觀測，可廣泛用于變形監(jiān)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(yīng)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(tài)定位技術(shù)與全站儀靈活的3維極坐標測量技術(shù)完美結(jié)合，可實現(xiàn)無控制網(wǎng)的各種工程測量。
專用儀器是工程測量學儀器發(fā)展最活躍的，主要應(yīng)用在精密工程測量領(lǐng)域。其中，包括機械式、光電式及光機電(子)結(jié)合式的儀器或測量系統(tǒng)。主要特點是：高精度、自動化、遙測和持續(xù)觀測。
用于建立水平的或豎直的基準線或基準面，測量目標點相對于基準線(或基準面)的偏距(垂距)，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(向下、向上)、自準直儀，以及尼龍絲或金屬絲準直測量系統(tǒng)等。
在距離測量方面，包括中長距離(數(shù)十米至數(shù)公里)、短距離(數(shù)米至數(shù)十米)和微距離(毫米至數(shù)米)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(xiàn)了測量數(shù)據(jù)采集的自動化，其中最典型的代表是銦瓦線尺測距儀DISTINVAR，應(yīng)變儀DISTERMETERISETH，石英伸縮儀，各種光學應(yīng)變計，位移與振動激光快速遙測儀等。采用多譜勒效應(yīng)的雙頻激光干涉儀，能在數(shù)十米范圍內(nèi)達到0.01μm的計量精度，成為重要的長度檢校和精密測量設(shè)備；采用CCD線列傳感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(fā)展應(yīng)數(shù)液體靜力水準測量系統(tǒng)。這種系統(tǒng)通過各種類型的傳感器測量容器的液面高度，可同時獲取數(shù)十乃至數(shù)百個監(jiān)測點的高程，具有高精度、遙測、自動化、可移動和持續(xù)測量等特點。兩容器間的距離可達數(shù)十公里，如用于跨河與跨海峽的水準測量；通過一種壓力傳感器，允許兩容器之間的高差從過去的數(shù)厘米達到數(shù)米。
與高程測量有關(guān)的是傾斜測量(又稱撓度曲線測量)，即確定被測對象(如橋、塔)在豎直平面內(nèi)相對于水平或鉛直基準線的撓度曲線。各種機械式測斜(傾)儀、電子測傾儀都向著數(shù)字顯示、自動記錄和靈活移動等方向發(fā)展，其精度達微米級。
具有多種功能的混合測量系統(tǒng)是工程測量專用儀器發(fā)展的顯著特點，采用多傳感器的高速鐵路軌道測量系統(tǒng)，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、斜傾傳感器、長度傳感器和微機，可用于測量軌道的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(tǒng)在數(shù)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(亞毫米、微米乃至納米)、快速、遙測、無接觸、可移動、連續(xù)、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(tài)行為。
三、工程測量理論方法的發(fā)展
1.測量平差理論
最小二乘法廣泛應(yīng)用于測量平差。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(jīng)典的和現(xiàn)代平差模型的統(tǒng)一模型。測量誤差理論主要表現(xiàn)在對模型誤差的研究上，主要包括：平差中函數(shù)模型誤差、隨機模型誤差的鑒別或診斷；模型誤差對參數(shù)估計的影響，對參數(shù)和殘差統(tǒng)計性質(zhì)的影響；病態(tài)方程與控制網(wǎng)及其觀測方案設(shè)計的關(guān)系。由于變形監(jiān)測網(wǎng)參考點穩(wěn)定性檢驗的需要，導(dǎo)致了自由網(wǎng)平差和擬穩(wěn)平差的出現(xiàn)和發(fā)展。觀測值粗差的研究促進了控制網(wǎng)可靠性理論，以及變形監(jiān)測網(wǎng)變形和觀測值粗差的可區(qū)分性理論的研究和發(fā)展。針對觀測值存在粗差的客觀實際，出現(xiàn)了穩(wěn)健估計(或稱抗差估計)；針對法方程系數(shù)陣存在病態(tài)的可能，發(fā)展了有偏估計。與最小二乘估計相區(qū)別，穩(wěn)健估計和有偏估計稱為非最小二乘估計。
巴爾達的數(shù)據(jù)探測法對觀測值中只存在一個粗差時有效，穩(wěn)健估計法具有抵抗多個粗差影響的優(yōu)點。建立改正數(shù)向量與觀測值真誤差向量之間的函數(shù)關(guān)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件包中得到算法實現(xiàn)和應(yīng)用。
方差和協(xié)方差分量估計實質(zhì)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(nèi)容了。目前，通用平差軟件包中已增加了該功能，但還需要在測量規(guī)范中明確提出來。
需要指出的是：許多測量作業(yè)單位喜歡采用附合導(dǎo)線進行逐級加密，主要依據(jù)目前規(guī)范中有關(guān)一、二、三級導(dǎo)線和圖根導(dǎo)線的規(guī)定。無疑附合導(dǎo)線具有許多優(yōu)點，但由于多余觀測少，發(fā)現(xiàn)和抵抗粗差的能力較弱，不宜濫用。建立一個區(qū)域的控制，首級網(wǎng)點采用GPS測量，下面最好用一個等級的導(dǎo)線網(wǎng)作全面加密。從測量平差理論來看，全面布設(shè)的導(dǎo)線網(wǎng)具有更好的圖形強度，精密較均勻，可靠性也較高。
2.工程控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計理論和方法
網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計方法有解析法和模擬法兩種。解析法是基于優(yōu)化設(shè)計理論構(gòu)造目標函數(shù)和約束條件，解求目標函數(shù)的極大值或極小值。一般將網(wǎng)的質(zhì)量指標作為目標函數(shù)或約束條件。網(wǎng)的質(zhì)量指標主要有精度、可靠性和建網(wǎng)費用，對于變形監(jiān)測網(wǎng)還包括網(wǎng)的靈敏度或可區(qū)分性。對于網(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)計又分為零類、一類、二類和三類優(yōu)化設(shè)計，涉及到網(wǎng)的基準設(shè)計，網(wǎng)形、觀測值精度以及觀測方案的設(shè)計。在工程測量中，施工控制網(wǎng)、安裝控制網(wǎng)和變形監(jiān)測網(wǎng)都需要作優(yōu)化設(shè)計。由于采用GPS定位技術(shù)和電磁波測距，網(wǎng)的幾何圖形概念與傳統(tǒng)的測角網(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)計程序作網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計外，其他的網(wǎng)都可用模擬法進行設(shè)計。模擬法優(yōu)化設(shè)計的軟件功能和進行優(yōu)化設(shè)計的步驟主要是：根據(jù)設(shè)計資料和地圖資料在圖上選點布網(wǎng)，獲取網(wǎng)點近似坐標(最好將資料作數(shù)字化掃描并在微機上進行)。模擬觀測方案，根據(jù)儀器確定觀測值精度，可進一步模擬觀測值。計算網(wǎng)的各種質(zhì)量指標如精度、可靠性、靈敏度。精度應(yīng)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(shù)的協(xié)方差陣或部分點坐標的協(xié)方差陣，協(xié)方差陣的主成份計算，特征值計算，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余觀測分量(內(nèi)部可靠性)和某一觀測值的粗差界限值對平差坐標的影響(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以及觀測值的靈敏度影響系數(shù)。將計算出的各質(zhì)量指標與設(shè)計要求的指標比較，使之既滿足設(shè)計要求，又不致于有太大的富余。通過改變觀測值的精度或改變觀測方案(增加或減少觀測值)或局部改變網(wǎng)形(增加或減少網(wǎng)點)等方法重新作上述設(shè)計計算，直到獲取一個較好的結(jié)果。
在實踐中，總結(jié)出了下述優(yōu)化設(shè)計策略：先固定觀測值的精度，對選取的網(wǎng)點，觀測所有可能的邊和方向，計算網(wǎng)的質(zhì)量的指標，若質(zhì)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(wǎng)的質(zhì)量指標偏高了，這時可按觀測值的內(nèi)部可靠性指標ri，刪減觀測值。ri太大，說明該觀測值顯得多余，應(yīng)刪去；若ri很小，則該觀測值的精度不宜增加。這種根據(jù)ri大小來刪除觀測值的方法稱為從“密”到“疏”，從“肥”到“瘦”的優(yōu)化策略。
從模擬法優(yōu)化設(shè)計的整個過程來看，它是一種試算法，需要有一個好的軟件。該軟件除具有通用平差軟件的功能外，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(shè)計方面都有更高要求。同時也要求設(shè)計者具有堅實的專業(yè)知識和豐富的經(jīng)驗。
用模擬法可獲得一個相對較優(yōu)且切實可行的方案，可進一步用模擬觀測值作網(wǎng)的平差計算，同時可模擬觀測值粗差并計算對結(jié)果的影響。這種方法稱為數(shù)學扭曲法或蒙特卡洛法。對于一個精度、可靠性以及靈敏度要求極高的監(jiān)測網(wǎng)或精密控制網(wǎng)，作上述優(yōu)化設(shè)計和精細計算是十分必要的。國內(nèi)在這方面的應(yīng)用報道較少。多是為了安全起見，有較大的質(zhì)量富余，建網(wǎng)費用偏高。網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計費用很少，所帶來的效益較大，凡是較重要的工程控制網(wǎng)，都應(yīng)作優(yōu)化設(shè)計。
3.變形觀測數(shù)據(jù)處理
工程建筑物及與工程有關(guān)的變形的監(jiān)測、分析及預(yù)報是工程測量學的重要研究內(nèi)容。其中的變形分析和預(yù)報涉及到變形觀測數(shù)據(jù)處理。但變形分析和預(yù)報的范疇更廣，屬于多學科的交叉。
(1)變形觀測數(shù)據(jù)處理的幾種典型方法
根據(jù)變形觀測數(shù)據(jù)繪制變形過程曲線是一種最簡單而有效的數(shù)據(jù)處理方法，由過程曲線可作趨勢分析。如果將變形觀測數(shù)據(jù)與影響因子進行多元回歸分析和逐步回歸計算，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。多元回歸分析需要較長的一致性好的多組時間序列數(shù)據(jù)。
若僅對變形觀測數(shù)據(jù)，可采用灰色系統(tǒng)理論或時間序列分析理論建模，前者可針對小數(shù)據(jù)量的時間序列，對原始數(shù)列采用累加生成法變?yōu)樯蓴?shù)列，因此有減弱隨機性、增加規(guī)律性的作用。如果對一個變形觀測量(如位移)的時間序列，通過建立一階或二階灰微分方程提取變形的趨勢項，然后再采用時序分析中的自回歸滑動平均模型ARMA，這種組合建模的方法，可分性好且具有以下顯著優(yōu)點：將非平穩(wěn)相關(guān)時序轉(zhuǎn)化為獨立的平衡時序；具有同時進行平滑、濾波和推估的作用；模型參數(shù)聚集了系統(tǒng)輸出的特征和狀態(tài)；這種組合模型是基于輸出的等價系統(tǒng)的理想動態(tài)模型。
把變形體視為一個動態(tài)系統(tǒng)，將一組觀測值作為系統(tǒng)的輸出，可以用卡爾曼濾波模型來描述系統(tǒng)的狀態(tài)。動態(tài)系統(tǒng)由狀態(tài)方程和觀測方程描述，以監(jiān)測點的位置、速率和加速率參數(shù)為狀態(tài)向量，可構(gòu)造一個典型的運動模型。狀態(tài)方程中要加進系統(tǒng)的動態(tài)噪聲。卡爾曼濾波的優(yōu)點是勿需保留用過的觀測值序列，按照一套遞推算法，把參數(shù)估計和預(yù)報有機地結(jié)合起來。除觀測值的隨機模型外，動態(tài)噪聲向量的協(xié)方差陣估計和初始周期狀態(tài)向量及其協(xié)方差陣的確定值得注意。采用自適應(yīng)卡爾曼濾波可較好地解決動態(tài)噪聲協(xié)方差的實時估計問題。卡爾曼濾波特別適合滑坡監(jiān)測數(shù)據(jù)的動態(tài)處理；也可用于靜態(tài)點場、似靜態(tài)點場在周期的觀測中顯著性變化點的檢驗識別。
對于具有周期性變化的變形觀測時間序列，通過Fourier變換，可將時域內(nèi)的信息轉(zhuǎn)變到頻域內(nèi)分析，例如大壩的水平位移、橋梁的垂直位移都具有明顯的周期性。在某一觀測時刻的觀測值數(shù)字信號可表示為許多個不同頻率的諧波分量之和，通過計算各諧波頻率的振幅，最大振幅以及所對應(yīng)的主頻率等，可揭示變形的周期變化規(guī)律。若將變形體視為動態(tài)系統(tǒng)，變形視為輸出，各種影響因子視為輸入，并假設(shè)系統(tǒng)是線性的，輸入輸出信號是平穩(wěn)的，則通過頻譜分析中的相干函數(shù)、頻響函數(shù)和響應(yīng)譜函數(shù)估計，可以分析輸入輸出信號之間的相干性，輸入對系統(tǒng)的貢獻(即影響變形的主要因素及其頻譜特性)。
(2)變形的幾何分析與物理解釋
傳統(tǒng)的方法將變形觀測數(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間特性，主要包括模型初步鑒別、模型參數(shù)估計和模擬統(tǒng)計檢驗及最佳模型選取3個步驟。變形監(jiān)測網(wǎng)的參考網(wǎng)、相對網(wǎng)在周期觀測下，參考點的穩(wěn)定性檢驗和目標點和位移值計算是建立變形模型的基礎(chǔ)。變形模型既可根據(jù)變形體的物理力學性質(zhì)和地質(zhì)信息選取，也可根據(jù)點場的位移矢量和變形過程曲線選取。此外，前述的時間序列分析，灰色理論建模、卡爾曼濾波以及時間序列頻域法分析中的主頻率和振幅計算等也可看作變形的幾何分析。
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)計分析法和確定函數(shù)法。統(tǒng)計分析法包括多元回歸分析、灰色系統(tǒng)理論中的關(guān)聯(lián)度分析以及時間序列頻域法分析中的動態(tài)響應(yīng)分析等。統(tǒng)計分析法以實測資料為基礎(chǔ)，觀測資料愈豐富、質(zhì)量愈高，其結(jié)果愈可靠，且具有“后驗”性質(zhì)，它與變形的幾何分析具有密切的關(guān)系，是測量工作者最熟悉和樂于采用的方法。確定函數(shù)法是根據(jù)變形體的物理力學參數(shù)，建立力(荷載)和變形之間的函數(shù)關(guān)系如位移場的微分方程，在邊界條件已知時，采用有限元法解微分方程，可得到變形體有限元結(jié)點上的變形。采用有限元法，可以計算混凝土大壩、礦山地表以及滑坡在外力(表面力和體力)作用下的位移值。這種方法不需要監(jiān)測數(shù)據(jù)(監(jiān)測數(shù)據(jù)僅作檢驗用)，具有“先驗”性質(zhì)。只要有限元劃分得當，變形體的物理力學參數(shù)(如楊氏彈性模量，泊松比，內(nèi)摩擦角、內(nèi)聚力以及容重等)選取得較好，該法無疑是一種多快好省的方法，目前有許多有限元計算軟件如COSMOS/M供用。但變形體的物理力學參數(shù)的確定和所建立的微分方程都帶有一定的假設(shè)，有時用有限元法計算的值與實測值有較大的差異，這就導(dǎo)致了將兩種方法相結(jié)合的綜合分析法，以及根據(jù)實測值按一定理論反求變形體物理力學參數(shù)的反演分析法，通過反演解算，重新用有限元法作修正計算。相對于有限元法，條分法用于邊坡穩(wěn)定性分析、計算和評價更為簡單，其中薩爾碼(SARMA)法應(yīng)用最普遍，根據(jù)力學模型、幾何條件和靜力平衡方程，對平衡條件作迭代計算，可定量的得到邊坡穩(wěn)定性評價指標——穩(wěn)定安全系統(tǒng)。一般要求對條分法和有限元法同時使用。上述方法對大多數(shù)測量工作者來說較為陌生，用確定函數(shù)法進行地變形的物理解釋和預(yù)測屬于學科交叉領(lǐng)域，需要與地質(zhì)和工程結(jié)構(gòu)方面的人員合作。
(3)變形分析與預(yù)報的系統(tǒng)論方法
用現(xiàn)代系統(tǒng)論為指導(dǎo)進行變形分析與預(yù)報是目前研究的一個方向。變形體是一個復(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，它還具有隨機性，這種隨機性除包括外界干擾的不確定性外，還表現(xiàn)在對初始狀態(tài)的敏感性和系統(tǒng)長期行為的混沌性。此外，還具有自相似性、突變性、自組織性和動態(tài)性等特征。
按系統(tǒng)論方法，對變形體系統(tǒng)一般采用輸入—輸出模型和動力學方程兩種建模方法進行研究，前者系針對黑箱或灰箱系統(tǒng)建模，前述的時序分析、卡爾曼濾波、灰色系統(tǒng)建模、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型乃至多元回歸分析法都可以視為輸入—輸出建模法。采用動力學方程建模與變形物理解釋中的確定函數(shù)法相似，系根據(jù)系統(tǒng)運動的物理規(guī)律建立確定的微分方程來描述系統(tǒng)的運動演化。但對動力學方程不是通過有限元法求解，而是在對系統(tǒng)受力和變形認識的基礎(chǔ)上，用低階的簡化的在數(shù)學上可解和可分析的模型來模擬變形過程，模型解算的結(jié)果基本符合客觀事實。例如用彈簧滑塊模型模擬地震過程的混沌狀態(tài)和高邊坡的粘滑過程，用單滑塊模型模擬大壩的變形過程，用尖點突變模型解釋大壩失穩(wěn)的機理。對動力學方程的解的研究是系統(tǒng)論分析方法的優(yōu)秀，為此引入了許多與動力系統(tǒng)有關(guān)的基本概念，這些概念與變形分析和預(yù)報密切相關(guān)，它們是：狀態(tài)空間或相空間(稱解空間)、相軌線、吸引子、相體積、李亞普諾夫指數(shù)和柯爾莫哥洛夫熵等。例如相軌線代表相點運動的跡線，每一個相點代表狀態(tài)向量(變形、速率或影響因子)在某一時刻的解；吸引子代表系統(tǒng)的一種穩(wěn)定的運動狀態(tài)，它可以是一個穩(wěn)定的相點位，環(huán)或環(huán)面，也可以是相空間的一個有限區(qū)域，對于局部不穩(wěn)定的非線性系統(tǒng)，將出現(xiàn)分數(shù)維的奇怪吸引子，表示系統(tǒng)將出現(xiàn)混沌狀態(tài)。李亞普諾夫指數(shù)描述系統(tǒng)對于初始條件的敏感特征，根據(jù)其符號可以判斷吸引子的類型以及軌線是發(fā)散的還是吸引(收斂)的。柯爾莫哥洛夫熵則是系統(tǒng)不確定性的量度，由它可導(dǎo)出系統(tǒng)變形平均可預(yù)報的時間尺度。對變形觀測的時間序列(如位移量)進行相空間重構(gòu)，并按一定的算法計算吸引子的關(guān)聯(lián)維數(shù)，柯爾莫哥洛夫熵和李亞普諾夫指數(shù)等，可在整體上定性地認識變形的規(guī)律。另外，也可根據(jù)監(jiān)測資料，反演變形體系統(tǒng)的非線性動力學方程。
系統(tǒng)論方法還涉及變形體運動穩(wěn)定性研究，這種穩(wěn)定性在數(shù)學上可轉(zhuǎn)化為微分方程穩(wěn)定性的研究，主要采用李亞普諾夫提出的判別方法。
系統(tǒng)論方法涉及到許多非線性科學學科的知識，如系統(tǒng)論、控制論、信息論、突變論、協(xié)同論、分形、混沌理論、耗散結(jié)構(gòu)等。上述理論遠不是工程測量工作者所能掌握的，將系統(tǒng)論方法與變形分析與預(yù)報相結(jié)合的研究只是初步的，希望有更多的青年學者加入到這一研究領(lǐng)域來。
四、大型特種精密工程測量
大型特種精密工程建設(shè)和對測繪的要求是工程測量學發(fā)展的動力。這里僅簡單介紹國內(nèi)外有關(guān)情況。
1.國內(nèi)覽勝
三峽水利樞紐工程變形監(jiān)測和庫區(qū)地殼形變、滑坡、巖崩以及水庫誘發(fā)地震監(jiān)測，其規(guī)模之大，監(jiān)測項目之多，都堪稱世界之最。不僅采用目前國內(nèi)外最成熟最先進的儀器、技術(shù)，在實踐中也在不斷發(fā)展新的技術(shù)和方法，如對滑坡體變形與失穩(wěn)研究的計算機智能仿真系統(tǒng)；擬進行研究的三峽庫區(qū)滑坡泥石流預(yù)報的3S工程等，都涉及到精密工程測量。隔河巖大壩外部變形觀測的GPS實時持續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測點的位置精度達到了亞毫米。該工程用地面方法建立的變形監(jiān)測網(wǎng)，其最弱點精度優(yōu)于±1.5mm。
北京正負電子對撞機的精密控制網(wǎng)，精度達±0.3mm。設(shè)備定位精度優(yōu)于±0.2mm，200m直線段漂移管直線精度達±0.1mm。大亞灣核電站控制網(wǎng)精度達±2mm，秦山核電站的環(huán)型安裝測量控制網(wǎng)精度達±0.1mm。
上海楊浦大橋控制網(wǎng)的最弱點精度達±0.2mm，橋墩點位標定精度達±0.1mm；武漢長江二橋全橋的貫通精度(跨距和墩中心偏差)達毫米級。高454m的東方明珠電視塔對于長114m、重300t的鋼桅桿天線，安裝的垂準誤差僅±9mm。
長18.4km的秦嶺隧道，洞外GPS網(wǎng)的平均點位精度優(yōu)于±3mm，一等精密水準線路長120多公里。目前輔助隧道已貫通，僅一個貫通面的情況下，橫向貫通誤差為12mm，高程方向的貫通誤差只有3mm。
2.國外簡述
國外的大型特種精密工程更不勝枚舉。以大型粒子加速器為例，德國漢堡的粒子加速器研究中心，堪稱特種精密工程測量的歷史博物館。1959年建的同步加速器，直徑僅100m，1978年的正負電子儲存環(huán)，直徑743m，1990年的電子質(zhì)子儲存環(huán)，直徑2000m。為了減少能量損失，改用直線加速器代替環(huán)形加速器，正在建的直線加速器長達30km，100～300m的磁件相鄰精度要求優(yōu)于±0.1mm,磁件的精密定位精度僅幾個微米，并能以納米級的精度確定直線度。整個測量過程都是無接觸自動化的。用精密激光測距儀TC2002K距離測量，其測距精度與ME5000相當，對平均邊長為50m的3800條邊，改正數(shù)小于0.1mm的占95%。美國的超導(dǎo)超級對撞機，其直徑達27km，為保證橢圓軌道上的投影變形最小且位于一平面上，利用了一種雙重正形投影。所作的各種精密測量，均考慮了重力和潮汐的影響。主網(wǎng)和加密網(wǎng)采用GPS測量，精度優(yōu)于1×10-6D。
露天煤礦的大型挖煤機開挖量的動態(tài)測量計算系統(tǒng)(德國)。大型挖煤機長140m，高65m,自重8000t，其挖斗輪的直徑17.8m，每天挖煤量可達10多萬噸。為了實時動態(tài)地得到挖煤機的采煤量，在其上安置了3臺GPS接收機，與參考站無線電實時數(shù)據(jù)傳輸和差分動態(tài)定位，挖煤機上兩點間距離的精度可達±1.5cm。根據(jù)3臺接收機的坐標，按一定幾何模型可計算出挖煤機挖斗輪的位置及采煤層截曲面，可計算出采煤量，經(jīng)對比試驗，其精度達7%～4%。這是GPS，GIS技術(shù)相結(jié)合在大型特種工程中應(yīng)用的一個典型例子。
核電站冷卻塔的施工測量系統(tǒng)。南非某一核電站的冷卻塔高165m，直徑163m。在整個施工過程中，要求每一高程面上塔壁中心線與設(shè)計的限差小于±50mm，在塔高方向上每10m的相鄰精度優(yōu)于10mm。由于在建造過程中發(fā)現(xiàn)地基地質(zhì)構(gòu)造不良，出現(xiàn)不均勻沉陷，使塔身產(chǎn)生變形。為此，要根據(jù)精密測量資料擬合出實際的塔壁中心線作為修改設(shè)計的依據(jù)。采用測量機器人用極坐標法作3維測量，對每一施工層，沿塔外壁設(shè)置了1600多個目標點，在夜間可完成全部測量工作。對大量的測量資料通過恰當?shù)臄?shù)據(jù)處理模型使精度提高了一至數(shù)倍，所達到的相鄰精度遠遠超過了設(shè)計要求。精密測量不僅是施工的質(zhì)量保證，也為整治工程病害提供了可靠的資料，同時也能對整治效果作出精確評價。
瑞士阿爾卑斯山的特長雙線鐵路隧道哥特哈德長達57km，為該工程特地重新作了國家大地測量(LV95)，采用GPS技術(shù)施測的控制網(wǎng)，平面精度達±7mm，高程精度約±2cm。以厘米級的精度確定出了整個地區(qū)的大地水準面。為加快進度和避開不良地質(zhì)段，中間設(shè)了3個豎井，共4個貫通面，橫向貫通誤差允許值為69～92mm(較只設(shè)一個貫通面可縮短工期11年)。整個隧道的工程投資預(yù)計約15億瑞士法朗，計劃于2004年全線貫通。
高聳建筑物方面，有人設(shè)想，在21世紀將建造2000m乃至4000m的摩天大廈，這不僅是建筑師的夢想，也是對測量工程師的挑戰(zhàn)。
五、科技研究開發(fā)實踐
將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力是科研的最終目的，作為一門應(yīng)用性學科，這種轉(zhuǎn)化尤為重要。它主要表現(xiàn)在軟硬件的開發(fā)研制上。
基于掌上電腦的地面控制與施工測量工程內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)處理一體化自動化系統(tǒng)(簡稱科傻系統(tǒng))是我們近年來所作的一項科技研究開發(fā)實踐。科傻系統(tǒng)是對電子全站儀實現(xiàn)在線控制數(shù)據(jù)采集。掌上電腦上可固化兩個軟件包，一個用于地面控制測量數(shù)據(jù)采集、檢查、預(yù)處理、概算以及網(wǎng)平差等(稱科傻一)；一個用于工程放樣、道路測量以及碎部點數(shù)據(jù)采集(稱科傻三)。另外，在微機上研制了一個“現(xiàn)代測量控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理通用軟件包”(稱科傻二)。上述3個軟件包既可獨立使用，又有密切的聯(lián)系(特別是科傻一與科傻二之間)。科傻一可用于任意2、3維工程控制網(wǎng)，國家及城市等級網(wǎng)，一、二、三級導(dǎo)線網(wǎng)以及圖根加密網(wǎng)的在線或離線數(shù)據(jù)采集到網(wǎng)平差，實現(xiàn)了內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)處理的一體化。同時也可作一、二、三、四等和等外水準測量從數(shù)據(jù)采集到網(wǎng)平差的數(shù)據(jù)處理。科傻二除具有任意網(wǎng)形、任意規(guī)模的地面平面、高程控制網(wǎng)的平差功能外，還包含近似坐標計算，稀疏矩陣壓縮存貯，網(wǎng)點優(yōu)化排序，閉合差自動計算，概算，粗差定值計算和改正，方差分量估計，貫通誤差影響值估算，工程控制網(wǎng)模擬法優(yōu)化設(shè)計，控制網(wǎng)數(shù)據(jù)管理，網(wǎng)圖顯繪，成果報表輸出，以及與掌上電腦、全站儀的數(shù)據(jù)通訊等功能。
科傻系統(tǒng)集成了測量學、控制測量學、工程測量學、測量平差等課程的有關(guān)專業(yè)知識和長期科研成果，可廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、教學及科技開發(fā)活動。
基于科傻系統(tǒng)的主要功能，在索佳Powerset2000電腦型全站儀上，已成功地開發(fā)了全中文版軟件包，這種全站儀通過軟件開發(fā)，功能得到大大增強，故稱為全能型全站儀。結(jié)合專業(yè)測量特點，我們在科傻系統(tǒng)的基礎(chǔ)上還研制開發(fā)了“鐵路施工測量數(shù)據(jù)自動化處理系統(tǒng)”。該軟件包也通過了鐵道部的鑒定，將在整個鐵路系統(tǒng)的測量單位推廣應(yīng)用。對于城市工程測量、地籍測量、水利工程測量等各種測量，只要對科傻系統(tǒng)稍加修改，都可以滿足測量工程數(shù)據(jù)采集和處理的一體化自動化要求。同時，可將科傻系統(tǒng)移植應(yīng)用到不同型號的電腦型全站儀上和商品化掌上電腦上，進一步擴大用戶。如果移植到測量機器人上，并進一步開發(fā)各種智能化應(yīng)用程序，可應(yīng)用到滑坡監(jiān)測、施工測量中以及工業(yè)測量。若再開發(fā)與GPS網(wǎng)平差和實時動態(tài)定位軟件的集成軟件包，并研制開發(fā)相應(yīng)的軟件，可望大大改變目前工程測量領(lǐng)域的面貌。
通過科技研究開發(fā)實踐，我們深刻體會到科技是第一生產(chǎn)力的科學論斷，感受到了為社會作貢獻的人生價值的樂趣。科技開發(fā)和成果轉(zhuǎn)化必須有具備以下特點：是真正的轉(zhuǎn)化而不是抄襲，必須有自己的研究成果；有一定特色；既要有通用性也要專業(yè)化；易于擴展和維護，要不斷完善并推陳出新；要有市場觀念、競爭意識和為用戶服務(wù)的態(tài)度。
六、工程測量學的發(fā)展展望
展望21世紀，工程測量學在以下方面將得到顯著發(fā)展：
1.測量機器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進一步發(fā)展，其應(yīng)用范圍將進一步擴大，影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進一步增強；
2.在變形觀測數(shù)據(jù)處理和大型工程建設(shè)中，將發(fā)展基于知識的信息系統(tǒng)，并進一步與大地測量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學科相結(jié)合，解決工程建設(shè)中以及運行期間的安全監(jiān)測、災(zāi)害防治和環(huán)境保護的各種問題。
3.工程測量將從土木工程測量、3維工業(yè)測量擴展到人體科學測量，如人體各器官或部位的顯微測量和顯微圖像處理；
4.多傳感器的混合測量系統(tǒng)將得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，如GPS接收機與電子全站儀或測量機器人集成，可在大區(qū)域乃至國家范圍內(nèi)進行無控制網(wǎng)的各種測量工作。
5.GPS、GIS技術(shù)將緊密結(jié)合工程項目，在勘測、設(shè)計、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3維測量、幾何重構(gòu)以及質(zhì)量控制將是工程測量學發(fā)展的一個特點。
7.數(shù)據(jù)處理中數(shù)學物理模型的建立、分析和辨識將成為工程測量學專業(yè)教育的重要內(nèi)容。
綜上所述，工程測量學的發(fā)展，主要表現(xiàn)在從1維、2維到3維、4維，從點信息到面信息獲取，從靜態(tài)到動態(tài)，從后處理到實時處理，從人眼觀測操作到機器人自動尋標觀測，從大型特種工程到人體測量工程，從高空到地面、地下以及水下，從人工量測到無接觸遙測，從周期觀測到持續(xù)測量。測量精度從毫米級到微米乃至納米級。工程測量學的上述發(fā)展將直接對改善人們的生活環(huán)境，提高人們的生活質(zhì)量起重要作用。
一、引言
在工程測量中，內(nèi)業(yè)資料計算占有很重要的比重，內(nèi)業(yè)資料計算的準確無誤與速度直接決定了測量工作是否能夠快速、順利地完成。而內(nèi)業(yè)資料的計算方法及其所需達到的精度，則又直接取決于外業(yè)所用儀器及具體的放樣目標和內(nèi)業(yè)計算所用到的辦公軟件和計算方法。計算機輔助設(shè)計（ComputerAidDesign簡寫CAD，常稱AutoCAD）是20世紀80年代初發(fā)展起來的一門新興技術(shù)型應(yīng)用軟件。如今在各個領(lǐng)域均得到了普遍的應(yīng)用。它大大提高了工程技術(shù)人員的工作效率。AutoCAD配合AutoLisp語言，還可以編制一些常用的計算程序，得到計算結(jié)果。AutoCAD的特性提供了測量內(nèi)業(yè)資料計算的另外一種全新直觀明了的圖形計算方法。
結(jié)合我們現(xiàn)正使用的徠卡全站儀的情況，其可以很方便地進行三維坐標的測量，通過AutoCAD的內(nèi)業(yè)計算，①、在放樣的過程中，可以用編程計算器結(jié)合全站儀，非常方便地、快速地進行作業(yè)；②、運用AutoCAD進行計算結(jié)果的驗證；③、隨著全站儀的推廣和普及，極坐標的放樣越來越成為眾多放樣方法中備受測量人員青睞的一種，而坐標計算又是極坐標放樣中的重點和難點，由于一般的紅線放樣，工程放樣中的元素多為點、直線（段）、圓（弧）等，故可以充分利用AutoCAD的設(shè)定坐標系、繪圖和取點的功能，以及結(jié)合我們外業(yè)所用計算器的功能，從而大大減輕我們外業(yè)的工作強度及內(nèi)業(yè)的工作量。以下以冶勒電站廠區(qū)樞紐工程的一些實例來說明三者在工程測量中的應(yīng)用。
二、測區(qū)概況
冶勒電站廠址位于石棉縣李子坪鄉(xiāng)南椏村，距壩址11KM，距石棉縣城40KM。廠區(qū)樞紐工程主要包括通風洞、交通洞、出線洞、尾水洞及尾水明渠、主廠房、副廠房、安裝間及壓力管道、母線道、變電站等分部工程，地下洞長近1600米，涉及到兩臺（單機為12萬kw）機組的安裝定位。測量區(qū)域高程在海拔1990~2200米之間，高差起伏大，夜晚及洞內(nèi)外作業(yè)溫差較大，給測量作業(yè)帶來了一定的困難。
三、AutoCAD的典型內(nèi)業(yè)資料計算及管理
在測區(qū)內(nèi)加密控制點，經(jīng)常使用測角交會或測距交會或兩者相結(jié)合的方法，如果我們運用數(shù)學公式來計算，則非常繁瑣，而且不易檢查錯誤，例如在后方交會中的危險圓上。相反，如果我們利用AutoCAD來繪圖計算，就簡單多了。現(xiàn)針對測角和測距兩種方法分別作如下說明：
1、前方測角交會:
如圖一所示，A、B為坐標已知的控制點，P為待求點，在A、B兩點已觀測了角度a和b。
我們就可以利用AutoCAD系統(tǒng)軟件，根據(jù)A、B兩點坐標在桌面繪制出A、B兩個點，連接AB點得到AB線段，然后分別以A點和B點為基點旋轉(zhuǎn)AB線段a,b角（從圖上可直觀地分辯方向）。使用ID命令選擇交點P，就可以得出P點坐標了。如果圖形有檢校條件，仍然可以進行坐標差的計算。如果在近似平差的情況下能滿足需要，則可以在圖形上進行平均計算并作出標記。
2、前方距離交會：
如圖二所示，A、B為坐標已知的控制點，P為待求點，在A、B兩點已分別利用全站儀測了距離Sa和Sb。
我們就同樣可以利用AutoCAD系統(tǒng)軟件，根據(jù)A、B兩點坐標繪制出A、B兩個點，連接AB點得到AB線段，然后分別以A點和B點為圓心，以Sa和Sb為半徑作圓，則得到P點和P’點（對照現(xiàn)場的方位情況，從圖上可直觀地分辯出其中一點P為所求，而另一點P’則是虛點，是我們不需要的）。使用ID命令選擇交點P，就可以得出P點坐標了。在實際工作過程中，我們通常會將前方測角交會與前方距離交會進行組合應(yīng)用，當然那就不一定要將所有條件都完成測量了。另外對于以上幾項對坐標的應(yīng)用，應(yīng)該注意的就是AutoCAD中的坐標順序與我們測量中的大地坐標系是有區(qū)別的，也就是要注意X坐標和Y坐標的對應(yīng)關(guān)系。
3、對作業(yè)資料的管理：
AutoCAD在工程中除對測量內(nèi)業(yè)資料計算有其優(yōu)勢一面，在外業(yè)資料的管理方面，同樣有著非常廣泛的應(yīng)用。AutoCAD作為有名的工程系列應(yīng)用軟件平臺，已經(jīng)為廣大工程技術(shù)人員所熟悉并掌握。在測量外業(yè)資料中，主要是控制點網(wǎng)略圖及其計算資料的管理，另一方面是各種開挖橫斷面、縱斷面圖的繪制，以及橫斷面面積的計算，以及其它一些需要的圖紙的繪制。由于AutoCAD已經(jīng)有很強的數(shù)學計算功能和很高的數(shù)學精度，其有效位數(shù)已完全能夠滿足我們在工程測量中的需要了。在冶勒電站工作期間，我們就將所有圖紙、所有工程量表格及文檔進行分類，其重點是對圖紙文件利用AutoCAD進行總圖的繪制，在以后的工作中，就可以在總圖上進行查找了。
4、應(yīng)用實例：
現(xiàn)結(jié)合我們工作實際，作一些實際應(yīng)用上的說明：我們承擔了冶勒水電站廠區(qū)樞紐工程的施工測量工作，進場之際我們就建立了一級導(dǎo)線閉合環(huán)，觀測資料經(jīng)平差后，將坐標點的大地坐標輸入AutoCAD平臺，得到圖三所示，以后隨著工程的進行，我們陸續(xù)加密了一些支導(dǎo)線點，同樣將坐標成果錄入，這樣從真正意義上，實現(xiàn)了坐標資料的數(shù)字化管理，這也方便了以后的坐標管理，同時也方便了以后在一些特殊情況下的圖形應(yīng)用。具體地講就是，依據(jù)設(shè)計提供的結(jié)構(gòu)關(guān)系，在圖中設(shè)立足夠的施工坐標系（以我們在外業(yè)放樣中設(shè)站所需為準）并保存之。在以后的工程應(yīng)用中，我們只需打開對應(yīng)坐標系，利用ID命令點取我們需要的點，其對應(yīng)坐標也就出來了。
下面舉例給予說明：在尾水洞、尾閘室交叉段工程中，存在一個三直段夾兩弧段的情形，如圖四所示：
當時設(shè)計代表提供了如圖示的圖形尺寸關(guān)系，以及C點大地坐標和其以外段的大地方位角，尾閘室以內(nèi)段的一些結(jié)構(gòu)關(guān)系。如果單憑以往的經(jīng)驗和儀器條件，需要建立圓的方程，求解二元二次方程，才能求出圓弧對應(yīng)圓心的大地坐標，之后才可進行下面的計算并結(jié)合儀器考慮放樣方法。但是，我們將這個問題放到AutoCAD軟件平臺上來看，就變得非常簡單了。具體操作如下：
先在AutoCAD軟件平臺上，依據(jù)C點大地坐標將C點錄入，并依據(jù)過C點的直段洞軸線方位角及其長度繪出過C點的洞軸線，依據(jù)設(shè)代提供的尺寸關(guān)系，得到P1、P2點，然后利用AutoCAD繪制圓弧，使其分別過P1、C點和P2、C點，使之滿足R=28.00米，并符合圖形方向。再利用AutoCAD的標注功能，分別進行兩段圓弧的圓心的標注O1、O2點，利用AutoCAD的ID命令就可以得到O1、O2點的大地坐標了。將之分別與P1、P2用直線段連接。考慮洞室的方向，再分別過P1、P2點作P1O1、P2O2的垂線P1X1、P2X2，利用AutoCAD方便的坐標系設(shè)置功能，分別建立以P1點、P2點為坐標系原點，P1X1、P2X2為X軸的測量施工坐標系然后再將其坐標系移到（0，-N）處并分別命名保存。到此，則我們的兩個輔助施工坐標系建立完成，這兩個坐標系保證了X軸與過P1（或P2）的圓弧相切（這一點將非常有利于我們下一步的全站儀與編程計算器的應(yīng)用）。將我們測得的控制點的大地坐標輸入圖形中，直接就可以得到該控制點的相應(yīng)的施工坐標和施工坐標方位角了。
四、全站儀和編程計算器在外業(yè)中的應(yīng)用
我們目前使用的全站儀為瑞士產(chǎn)徠卡605L型全站儀，其本身已具備利用坐標進行工作的能力。對我們實際工作中的一些三維坐標的放樣，就可以利用AutoCAD建立數(shù)字化模型，先用編程計算器在計算機AutoCAD平臺上進行模擬檢驗，經(jīng)檢驗程序正確后，再將之用于外業(yè)放樣。對于露天點線，我們就可以盡量直接利用全站儀的坐標放樣功能，將所需放樣點的施工坐標輸入全站儀，正確操作就可以得到正確的所需點位了。現(xiàn)在討論的重點是針對地下工程中一些特殊情況下的點位放樣。例如：地下廠房的開挖紅線放樣和有關(guān)結(jié)構(gòu)點的放樣，地下洞室的開挖紅線放樣，又特別是地下轉(zhuǎn)彎段的開挖紅線及其相關(guān)的一些結(jié)構(gòu)點的放樣。對地下廠房而言，其頂拱跨度大，主廠房達24.36m，其頂拱半徑也有17m。在施工過程中，業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)代及施工四方均提出明確要求，要嚴格控制超挖，禁止欠挖，這就從放樣方法上對我們測量人員提出了更高的要求。經(jīng)過我們的反復(fù)比較，最后決定利用全站儀結(jié)合編程計算器，在現(xiàn)場進行三維的施工坐標的測量，再進行相關(guān)的計算，從而放出所需的紅線點，事實證明，我們的方法是得當?shù)摹⒑侠淼模〉玫男Ч彩禽^為理想的。
五、結(jié)束語
針對地下洞室的施工環(huán)境，如果能夠運用更先進的，具有無標志測距，紅外線導(dǎo)向功能的全站儀，如TCRA1100系列全站儀配合TMS斷面測量系統(tǒng)后處理軟件。目前較為先進的多功能全站儀斷面測量系統(tǒng)是專為地下工程施工測量中斷面測量及炮孔測設(shè)而研制開發(fā)的軟硬件結(jié)合的自動化系統(tǒng)，它就充分利用了徠卡TCRA型全站儀的激光無棱鏡測距和馬達驅(qū)動等功能，實現(xiàn)了斷面測量野外數(shù)據(jù)采集軟件控制和自動采集，從而達到在地下洞室斷面測量的自動化、數(shù)據(jù)化及計算機化。這套系統(tǒng)組合的優(yōu)點是：采用最新無反射棱鏡技術(shù)和伺服馬達技術(shù)，全自動完成斷面測量、圍巖變形測量、炮孔定位、容積測量等多項工作，真正做到一機多用、功能強大、品質(zhì)卓越、經(jīng)濟實用。它們將可以更好地減輕測量人員的外業(yè)勞動強度，更好地提高測量作業(yè)效率和作業(yè)精度，但是隨著更先進儀器的投入，必然存在成本的增加，對我們測量人員的能力要求必然也將更高。有理由相信，隨著全站儀開發(fā)技術(shù)的提高和工程技術(shù)人員素質(zhì)的提高，作為施工測量必將擁有更加廣闊的發(fā)展空間。
1建立水利工程測量案例庫
1．1測量案例庫要求
選擇的案例應(yīng)具有典型性。案例選擇時，應(yīng)根據(jù)《水利工程測量》課程的知識體系分門別類的選擇具有代表性的工程實例，并根據(jù)工程測量中的實際操作過程的內(nèi)容，使學生通過對工程案例的學習，掌握基本儀器操作技能和工程測量能力。選擇的案例應(yīng)具有針對性。《水利工程測量》教學案例應(yīng)針對具體的培養(yǎng)目標設(shè)置，圍繞教學大綱中要求學生應(yīng)掌握的知識技能來組織，激發(fā)學生的學習興趣，通過案例教學使學生對所學內(nèi)容做深入細致的研究和分析，從而加強對重點問題和難點問題的認識，提高學生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。
1．2測量案例庫特色
測量案例庫特色是極大部分工程測量案例來自云南本省，這樣案例具有鄉(xiāng)土味道，學生聽到倍感親切，容易聽得進，因講到云南境內(nèi)河流眾多，水量充沛，水能資源豐富，海拔高差懸殊，地形地貌復(fù)雜，水資源的開發(fā)難度很大，利用程度較低，水資源量豐富的大省，只有大力開展農(nóng)田水利基本建設(shè)，使水利發(fā)揮了農(nóng)業(yè)命脈的作用，為云南經(jīng)濟社會發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護、抗御自然災(zāi)害、維護社會穩(wěn)定做出了積極的貢獻。使學生感受學好知識，建設(shè)家鄉(xiāng)，科教興滇的使命，激發(fā)學生學習動力，測量案例搜集了最近完工牛攔江引水工程中測量是如何為大壩，泵站，引水隧洞提供地形圖和工程測量數(shù)據(jù)，特別強調(diào)沒有前期測量工作，工程無法規(guī)劃，設(shè)計，施工，竣工，運營，總之測量貫穿工程全過程。測量案例也搜集瀾滄江梯級水電站的開發(fā)建設(shè)中測量如何提供技術(shù)保障作用。測量案例都用視頻方式展示給學生。
2案例在《水利工程測量》課程的教學應(yīng)用
2．1講測量基本理論時的應(yīng)用
第一章緒論就要講測繪是水利工程的“眼睛”，通過工程案例使學生倍受鼓舞，要學好測繪知識，提高測繪技能水平，力保水利工程質(zhì)量。例如金沙江、瀾滄江、怒江三大流域規(guī)劃的主要內(nèi)容之一是制定河流的梯級開發(fā)方案，合理地選擇樞紐的位置和分布。在進行梯級布置時，不僅需要在地形圖上確定合適的位置，而且還應(yīng)確定各水庫的正常高水位。為此，測量人員應(yīng)提供該流域內(nèi)的地形圖、河流縱橫斷面圖以及河谷地形圖。在設(shè)計大壩，水電站時需要測繪大比例尺較大、精度高的地形圖。而且要講水利工程所需的地形圖特別強調(diào)高程精度。在講對地觀測時要講我國資源三號衛(wèi)星———傳回首批數(shù)據(jù)圖像清晰已應(yīng)用到國民經(jīng)濟的各行各業(yè)中，特別是要講到中國“高分系統(tǒng)”首顆衛(wèi)星成功發(fā)射案例，開啟中國對地觀測新里程，在講地圖應(yīng)用時要講“天地圖”在南海清晰展示國界宣示國家主權(quán)作用。講到遙感作用要講多顆遙感衛(wèi)星緊急部署探測云南魯?shù)榭h地震震區(qū)災(zāi)情，及云南魯?shù)?．5級地震———無人機三維建模首次用于地震搶險。在講渠道時，就講測量如何保障南水北調(diào)工程順利竣工通水。全國水利普查工作就需測繪數(shù)千幅地形圖。講水庫淹沒界線測量時，以向家壩水庫為例，如何測設(shè)移民線、土地征用線、土地利用線、水庫清理線，向家壩水庫使綏江縣大部分淹沒，綏江縣成為云南省第一移民大縣。以溪洛渡水電站為案例講述地質(zhì)勘察測量能為溪洛渡水電站壩址、廠址、引水洞、水庫、堤線、料場、渠道、排灌區(qū)的地質(zhì)勘察工作提供地形圖，也能進行地質(zhì)勘探點的放樣;也能進行鉆孔測量、坑槽測量、地質(zhì)點測量、剖面測量等工作。
2．2講施工測量時的應(yīng)用
以溪洛渡水電站，向家壩水庫，糯扎渡水電站，牛攔江引水工程為例，在水利樞紐工程的施工期間，測量工作的主要任務(wù)是按照設(shè)計的意圖，將設(shè)計圖紙上的建筑物以一定的精度要求測設(shè)于實地。為此，在施工開始之前，必須建立施工控制網(wǎng)，作為施工放樣的依據(jù)。然后根據(jù)控制網(wǎng)點并結(jié)合現(xiàn)場條件選用適當?shù)姆艠臃椒ǎ瑢⒔ㄖ锏妮S線和細部測設(shè)于實地，便于施工人員進行施工安裝。在工程竣工或階段性完工時，要進行驗收和竣工測量。在講水工隧洞施工測量時，由于云南大型水電站工程多，高差大，地形復(fù)雜，需修建較多的引水發(fā)電洞、輸水洞、支洞、泄洪洞、導(dǎo)流洞，以溪洛渡水電站引水發(fā)電洞為案例講授其測量內(nèi)容有洞外控制測量、洞內(nèi)控制測量、聯(lián)系測量、隧洞中心線放樣、開挖斷面和襯砌斷面的放樣等。以溪洛渡水電站為案例講述水電站施工測量內(nèi)容包括廠房施工控制網(wǎng)的建立、基礎(chǔ)開挖測量、廠房建筑放樣測量等。同時也講溪洛渡水電站閘門、壓力管道、機組設(shè)備等金屬構(gòu)件測量內(nèi)容，特別強調(diào)閘門安裝測量的精度最高，強調(diào)軸線精度。
2．3講水工建筑變形觀測時的應(yīng)用
以溪洛渡水電站，向家壩水庫，糯扎渡水電站，牛攔江引水工程為例，大壩在蓄水后，水壓力及其他因素的影響將產(chǎn)生變形。特別提到漫灣水電站山體滑坡案例說明變形觀測的重要性，為了大壩的安全，維護和管理，應(yīng)變形觀測，講案例時，講完項目背景后，鼓勵學生主動地參與討論分析，留給學生思考如何進行多方案比選擇優(yōu)選用，多角色觀察思考，這樣有助于提高學生的創(chuàng)造能力。
2．4測量實驗課時的應(yīng)用
在水準測量實驗課前，播放中國“世界平均海拔最高水準環(huán)線測量”項目啟動視頻，在經(jīng)緯度角度實驗課前，播放拓普康圖像全站儀在云南牛攔江引水工程控制測量，地形測繪應(yīng)用案例視頻，教學實施中，播放車載激光雷達系統(tǒng)在電站、礦山和采石場應(yīng)用。
2．5在集中教學實習時的應(yīng)用
在教學實習前，帶領(lǐng)學生到工地參觀，讓學生了解工程施工中測量工作的實施過程，使學生對將要實施的測圖地理環(huán)境及具體操作有初步了解，同時也播放拓普康IS影像型三維掃描全站儀在水利工程地形測圖中的應(yīng)用案例，也播放新型智能測繪車:讓測繪地形圖工作變得更輕松。總之，水利工程規(guī)劃設(shè)計，精確測繪先行。
3《水利工程測量》課程案例的教學法應(yīng)用前景展望
1)案例教學法是創(chuàng)新教學方法。案例教學法是以水利工程測量技術(shù)在云南水利工程項目中應(yīng)用為背景，讓學生進入水利工程測量工作的“現(xiàn)場”體驗測量工作過程，由被動聽課的過程改為積極思考、主動實踐的過程，是一種實用、有效的啟發(fā)式教學方法，水利工程測量案例教學使抽象的水利工程測量理論、公式分析，枯燥的數(shù)據(jù)以工程項目建設(shè)過程展現(xiàn)在課堂上，使水利工程測量教學變得生動、活潑、情景交融，激發(fā)了學生的學習興趣，有利于對水利工程測量理論知識的深刻理解和牢固掌握，案例教學使水利工程測量教學具體化、情景化，激發(fā)了學生的好奇心，它使得教與學的過程更加和諧，學生學習更輕松，知識掌握更扎實。教與學融為一體，更貼近學生，更貼近工程項目。
2)既鞏固了學生所學的理論知識，又提高了學生的實際操作能力。由于水利工程測量課程案例來源于水利工程測量實際工作的典型素材，都有相應(yīng)的客觀依據(jù)，是對水利工程測量實際活動的仿真和模擬，提供的是形象生動和具體真實的感情認識。這種與課堂理論教學內(nèi)容密切結(jié)合的水利工程測量案例，不僅可以加深對課堂教學內(nèi)容的理解，而且可在案例討論中發(fā)現(xiàn)自己學習上的薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補，提高自身的實踐操作能力。
3)案例教學能提升學生綜合能力，豐富學生閱歷。能提高學生創(chuàng)造能力以及分析問題，解決問題的能力，它是一種“做中學”的教學方式，觀看工程案例，學生不但能獲取測量基本知識，也對工程有了體驗，這樣工程實踐經(jīng)驗豐富了，個人能力也提高了，也提高了學生語言表達能力，使學生成為教學主角，體驗自我價值，在講臺上學生有了提高自己能力的機會，師生互動較好。案例教學使測量教學與工程應(yīng)用無縫對接，融為一體。
4結(jié)語
案例教學法是通過一個具體工程項目的觀摩，引導(dǎo)學生對這工程建設(shè)過程所涉及測量技術(shù)進行討論的一種教學方法，在《水利工程測量》課程中采用案例法教學，不僅可以縮短理論學習與實際操作之間的距離，激發(fā)學生對課程的學習興趣，最為典型的是以學生為中心的創(chuàng)新教學模式使學生自然融入工程項目，實際理解水利工程測量在工程中的作用，使學生綜合運用知識的能力得到提高，培養(yǎng)和鍛煉學生學習知識，應(yīng)用知識靈活性，也培養(yǎng)了創(chuàng)新意識，是典型的以學生為中心的創(chuàng)新教學模式，使學生自然融入工程項目，實際體驗水利工程測量在工程中的作用，激發(fā)學生學習興趣，提高教學質(zhì)量。為云南省水利水電工程建設(shè)提供合格，高素質(zhì)水利水電工程技術(shù)人才。
作者：龔振文 王慶 單位：云南農(nóng)業(yè)大學水利學院
1學生在高職建筑工程測量實訓(xùn)中存在的問題
高職院校是以培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)技能人才為主的，因此衡量學生的標準就是檢驗其社會實踐應(yīng)用技能的高低，根據(jù)該院校學生在科技創(chuàng)新節(jié)大賽和安徽省職業(yè)技能大賽中的成績表現(xiàn)看：學生在社會實踐應(yīng)用技能方面還存在不少的問題，學生的社會實踐技能遠遠達不到企業(yè)崗位的要求。根據(jù)對以往畢業(yè)生的就業(yè)過程分析，學生在畢業(yè)以后不能快速的進入大工作崗位上，而需要企業(yè)花費一定的時間和金錢去進行崗位培訓(xùn)，將學生的實踐應(yīng)用技能提高與崗位要求相符的程度。可以說造成學生實踐應(yīng)用技能不高的主要原因就是因為高職院校的實訓(xùn)體系不完善，不重視實訓(xùn)教學，教師在教學過程中將精力主要放在理論教學過程中，而忽視了對學生的實訓(xùn)鍛煉，結(jié)果造成學生的工程測量理論知識非常的豐富，而關(guān)于實踐應(yīng)用技能的能力則非常的短缺，影響高職學生的就業(yè)率。
2高職建筑工程測量實訓(xùn)課開展的現(xiàn)狀
隨著我國構(gòu)建現(xiàn)代職業(yè)教育體系戰(zhàn)略和發(fā)展城鎮(zhèn)化建設(shè)戰(zhàn)略的實施，為高職建筑工程測量課的開設(shè)提供了快速發(fā)展的機遇。為增強高職院校的教學質(zhì)量，提高學校的就業(yè)率，高職院校加大對學生實踐技能的培訓(xùn)的力度，而學生社會實踐技能的提高離不開實訓(xùn)教學的支持，只有具備完善的實訓(xùn)教學體系才能在根本上保障學生的實踐應(yīng)用技能得到提高，但是分析當前建筑工程測量課程實訓(xùn)教學體系，發(fā)現(xiàn)高職院校的實訓(xùn)建設(shè)還存在不少的問題：
2.1缺乏客觀存在的建筑工地
雖然通過校企合作等形式，學生參與社會實踐鍛煉的機會得到提高，但是建筑工程測量專業(yè)不同于其它專業(yè)，它對實踐環(huán)境的要求比較高，高職院校要想真正的與建筑工地建立合作模式非常困難，這主要是因為建筑工地的特殊工作性質(zhì)，不允許出現(xiàn)關(guān)鍵性的錯誤。結(jié)合該校的實訓(xùn)基地現(xiàn)狀分析，高職建筑工程測量實訓(xùn)鍛煉主要采取的就是模擬建筑工程環(huán)境，讓學生參與模擬實踐鍛煉，其效果與實際建筑工程測量環(huán)境相比要相差甚遠。
2.2實訓(xùn)建設(shè)的目的性不清楚
實訓(xùn)建設(shè)與鍛煉的重要性已得到高職院校管理者與教師的認可，并且也加大了對實訓(xùn)基地的建設(shè)力度，但是在高職院校構(gòu)建實訓(xùn)地基過程中存在著目的性不清楚的問題，他們更多是為了進行實訓(xùn)教學而建設(shè)，不明白實訓(xùn)基地建設(shè)的最終目的，結(jié)果導(dǎo)致學生在實訓(xùn)鍛煉中只是為了完善實訓(xùn)教學學習，而意識不到實訓(xùn)教學的主要目的就是為了提高自身的實踐能力。
3高職建筑工程測量課程實訓(xùn)體系的構(gòu)建
培養(yǎng)高素質(zhì)的建筑工程測量人員光靠課堂理論教學是不能實現(xiàn)的，必須要依靠實訓(xùn)教學才能夠培養(yǎng)出具有高素質(zhì)的社會實用型人才，因此高職院校要加強實訓(xùn)教學。經(jīng)過大量的實踐表明：通過構(gòu)建完善的學生實訓(xùn)體系可以促進高職院校的教學質(zhì)量，實訓(xùn)的目的就是提高學生的實踐技能，而實踐技能的提高不僅有利于學生對理論知識的掌握與理解，還可以提高學生的就業(yè)率，提升高職院校的教學質(zhì)量。因此基于培養(yǎng)高素質(zhì)的建筑工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標的要求，高職院校要構(gòu)建完善的建筑工程測量課程實訓(xùn)教學體系。
3.1基地建設(shè)
首先要構(gòu)建校內(nèi)基地。校內(nèi)基地就是在學校內(nèi)部根據(jù)教學工作的要求構(gòu)建固定的測量實訓(xùn)基地，通過校內(nèi)實訓(xùn)鍛煉不僅可以減低教師的前期準備工作，而且還可以有計劃地安排教學流程等，通過校內(nèi)實訓(xùn)可以觀察學生操作的流程，及時地發(fā)現(xiàn)學生存在的問題，并且給予指導(dǎo)；其次校外基地的建設(shè)。本校要結(jié)合該院缺乏真實建筑工地的現(xiàn)狀，積極開展校企合作模式，爭取與較多的建筑施工企業(yè)合作，為學生提供更多地參與建筑工程測量的真實機會，同時為了避免學生的不規(guī)范行為給建筑施工現(xiàn)場造成不利影響，學校教師要制定詳細的實訓(xùn)計劃和安全保障措施，明確指導(dǎo)教師職責和任務(wù)，明確學生訓(xùn)練任務(wù)、組織紀律要求和成績考核辦法。通過校外基地鍛煉培養(yǎng)學生的吃苦耐勞精神和專業(yè)運用能力。
3.2校內(nèi)實訓(xùn)
一是課件實訓(xùn)。其主要是對學生在課堂山學習的各種理論知識與實踐相結(jié)合，該校根據(jù)工程測量課程的內(nèi)容，開設(shè)了水準儀認識實訓(xùn)、普通水準測量、經(jīng)緯儀認識實訓(xùn)、水平角測量、豎直角測量、距離測量、平板測量、圓曲線測設(shè)、全站儀認識實訓(xùn)、坐標放樣等l6個課間實訓(xùn)項目；二是綜合實訓(xùn)。綜合實訓(xùn)教學的目的是提高學生對工程測量技術(shù)的綜合運用能力，根據(jù)教學任務(wù)的要求，進行綜合實訓(xùn)可以將學生進行分組訓(xùn)練，一般5人為一組，每組有一個l5個點左右的獨立控制網(wǎng)．所有的實訓(xùn)都在每組的控制網(wǎng)點上進行，具體綜合實訓(xùn)的內(nèi)容和步驟。
3.3校外實習
校外實習是檢驗學生綜合能力的主要途徑，通過校外實習能夠全面的檢驗學生的能力。其主要包括：一是生產(chǎn)實習。生產(chǎn)實習就是學校與施工企業(yè)進行合作，組織學生到施工現(xiàn)場進行實習學習，給學生提供一個理論與實踐相結(jié)合的平臺，提高學生掌握工程測繪的內(nèi)容和方法，提高他們應(yīng)用工程測量設(shè)備的技能；二是畢業(yè)實習。畢業(yè)實習的形式有兩種：一種為由專業(yè)教師帶隊，參與具體工程的勘測、設(shè)計，教師與學生在共同解決工程中的實際問題。另一種方式是推薦學生到有可能分配就業(yè)的施工單位，學生在生產(chǎn)單位通過較長時間的具體工程實踐，一方面了解了工程項目正在進行的內(nèi)容，另一方面與施工人員建立了融洽的共事關(guān)系，用人單位非常喜歡這種能即時上崗的畢業(yè)生。
作者：孫巖 許建強 單位：北京勞動保障職業(yè)學院 北京市實驗技工學校
一、建筑工程測量實踐教學存在的主要問題
實訓(xùn)教學是培養(yǎng)學生測量能力的重要途徑。扎實的基本理論知識、必要的測量儀器設(shè)備、足夠數(shù)量的實訓(xùn)指導(dǎo)老師、符合學生就業(yè)特點的實習實訓(xùn)大綱和實訓(xùn)項目以及規(guī)范化的實訓(xùn)場地是保障建筑工程測量實訓(xùn)教學質(zhì)量的五個主要因素。目前，大部分高職院校在“軟件”方面，如足夠的理論教學課時、實訓(xùn)項目的設(shè)置以及實訓(xùn)指導(dǎo)老師的配置等方面均能保證；在“硬件”方面，我院以省級質(zhì)量工程—建筑工程實驗實訓(xùn)中心項目為依托，完成了建筑工程測量實訓(xùn)室的建設(shè)，更新和添加了全站儀、電子水準儀和電子經(jīng)緯儀等儀器及相關(guān)配件，為了使測量實訓(xùn)效果滿足土建建設(shè)行業(yè)的技術(shù)要求，后期將會繼續(xù)添加全站儀、GPS等高新測量儀器，使其更好地融入到建筑工程測量實踐教學中來。因此，我院測量儀器設(shè)備的更新與改進，基本能滿足建筑工程測量的實訓(xùn)要求，但規(guī)范化的建筑工程測量實訓(xùn)場地因各方面的原因仍然存在諸多問題，導(dǎo)致測量實習過程中，學生任意地選擇實習場地，流動性和散漫性較大，老師很難對學生的實習過程進行監(jiān)督管理，無法對儀器操作技能進行有效的指導(dǎo)，從而導(dǎo)致該課程的實踐教學目標難以保證，學生的測量技能較差，測量成果的精準度不符合規(guī)范要求。
1.實訓(xùn)場地缺乏規(guī)范性布置
因為實訓(xùn)場地沒有建立可以長期使用的標志點，導(dǎo)致學生選擇測站點、目標點隨意性太大，標志點不固定、不集中，不便老師對學生實訓(xùn)進行集中指導(dǎo)和管理。同時，因為不固定的測點缺乏標準數(shù)據(jù)，對學生實訓(xùn)數(shù)據(jù)的準確性無法做出科學客觀的檢查，部分學生甚至為了達到精度而對觀測數(shù)據(jù)進行涂改、偽造，這使得建筑工程測量實訓(xùn)教學質(zhì)量很難得到保證。
2.因為缺乏統(tǒng)一的、規(guī)范化的建筑工程測量實訓(xùn)場地
在學生人數(shù)較多，難以安排到校外實訓(xùn)基地的情況下，容易導(dǎo)致學生在校內(nèi)安置儀器的隨意性較大，如道路上、路邊停車區(qū)、人流比較集中區(qū)等，這樣因過往車輛和行人影響了測量實訓(xùn)教學的順利進行，同時也給測量儀器工具的安全性帶來了隱患。因此，為了提高建筑工程測量實踐教學的質(zhì)量，規(guī)范化校內(nèi)建筑工程測量實訓(xùn)場地勢在必行。
二、建筑工程測量
校內(nèi)實訓(xùn)場地的建設(shè)以科學發(fā)展觀為指導(dǎo)，統(tǒng)籌兼顧，合理配置，資源共享，全面分析社會對高職土建類專業(yè)人才測量技能的要求，構(gòu)筑一個以能力培養(yǎng)為本位的建筑工程測量校內(nèi)實訓(xùn)場地。首先，在校園內(nèi)選擇合適的實訓(xùn)場地是保證建筑工程測量實踐教學能夠順利開展的關(guān)鍵因素之一。綜合我院校園每天的人流量、人流集中時間點、人流和車輛主要行駛路線以及地物、地貌的特點等相關(guān)因素，選擇了兩個校內(nèi)建筑工程測量實踐教學的實訓(xùn)場地，第一塊實訓(xùn)場地為圖書館與主教學樓之間的草坪地塊，該片場地面積相對較大，在上課時間段受人流和車輛的影響較小，適合約10組的測量小組（5人/組）展開基本測量工作，如水準儀、經(jīng)緯儀、全站儀的認識與基本操作；閉合路線水準測量；角度測量和距離測量等。同時，因為該片場地相對比較集中，便于指導(dǎo)老師對學生進行實訓(xùn)指導(dǎo)和監(jiān)督管理。第二塊實訓(xùn)場地為建筑工程學院辦公樓前人工湖地帶，因為該片場地地勢落差較大，地貌特征比較明顯，地形變化較大，同時地物也比較豐富，有主干道、彎曲的石子小路、小湖、涼亭、橋、辦公樓、臺階、綠色植被等，與生產(chǎn)一線的具體情況較為接近，比較適合開展數(shù)字化測圖、施工放樣等測量項目，使學生畢業(yè)后能夠更快地適應(yīng)生產(chǎn)一線的測量任務(wù)；其次，點位的布設(shè)是進行具體測量實施的關(guān)鍵工作。布設(shè)點位主要有控制點和測站點，為了使布置的點位能夠長期使用，我院選擇了專門的不銹鋼材質(zhì)、大小適中的永久性測量標志點100個點左右，每個標志點上均有“建筑工程學院+點號”的字樣，方便學生查找；采用鉆頭和混凝土將這些標志點布置到兩個實訓(xùn)場地的相應(yīng)位置，做到了間距整齊、分布合理、標志清晰、牢固穩(wěn)定，并且數(shù)量充足，確保能滿足測量實訓(xùn)教學的要求。通過這些標志點的布設(shè)，也糾正了學生以往對“點”標準的錯誤理解，再根據(jù)點位情況，分成若干測區(qū)，按小組分配到不同區(qū)域完成相應(yīng)的測量任務(wù)。這樣有助于多個教師同時對學生進行分組指導(dǎo)，更為及時掌握學生實訓(xùn)動態(tài)。再次，點位布設(shè)好后，接下來就要有這些點的平面坐標和高程的參考數(shù)據(jù)，我們以控制點坐標和高程為參考，利用全站儀和GPS測量技術(shù)對所布置的近100個標志點進行了全面的觀測，獲取了這些點的平面坐標值和高程值，并將這些點利用CASS軟件繪制成測區(qū)地形圖，這樣就對學生的實訓(xùn)結(jié)果的正確性和精準性有了比較客觀的評價，從而防止學生馬虎敷衍、弄虛作假，保證了建筑工程測量實訓(xùn)教學質(zhì)量。最后，為了滿足一年一度的安徽省高職院校測繪類項目的技能大賽，我們還特意布置了一些專門為大賽項目準備的一些點位，以滿足大賽項目的測量要求。
三、規(guī)范化建筑工程測量
良好的實訓(xùn)場地環(huán)境增強了學生的自信心和學習興趣。在實習過程中，我們依托校內(nèi)實訓(xùn)場地，采取小組比賽的形式，提高了實習過程的趣味性，激發(fā)了學生的斗智，增強了他們的好奇心和好勝心。通過儀器操作的規(guī)范性、熟練性以及測量成果的精準度等方面，評出最佳實習小組和優(yōu)秀小組組長，提高了學生實習的積極性和主動性，增強了團隊協(xié)作的精神以及嚴肅認真的工作態(tài)度，更關(guān)鍵的是增強了學生的動手能力，為其今后走上工作崗位打下了良好的基礎(chǔ)。以校內(nèi)實訓(xùn)場地為依托，將實踐教學工作與技能競賽相結(jié)合。測量實習場景是露天進行的，要經(jīng)受風吹日曬，客觀上是比較辛苦的，作為土建類專業(yè)而非專門的測繪專業(yè)的學生大多輕視測量實踐，馬虎應(yīng)付，不能取得很好的效果。基于此，學院每年組織舉辦一次建筑工程測量項目技能大賽，如水準測量、導(dǎo)線測量、數(shù)字化測圖、施工放樣等，直接將學生的理論知識轉(zhuǎn)化為實踐能力，變被動學習為主動求學，并在實踐中充分認識到建筑工程測量的基礎(chǔ)性和重要性，全面提高了理論知識的理解和掌握，提高了分析問題、解決問題、實際操作和工程測繪技術(shù)應(yīng)用能力。與此同時，通過校內(nèi)組織比賽形式，為每年的參加省級測量技能大賽的參賽選手的選拔提供了便利的條件，近三年，我院在安徽省高職類測量技能大賽項目上曾榮獲二等水準測量二等獎、數(shù)字化測圖二等獎、導(dǎo)線測量三等獎等成績，取得了較為豐碩的成果。由于教學計劃內(nèi)實習學時較少、學生數(shù)較多、實驗儀器設(shè)備不是很充分、指導(dǎo)教師不足等現(xiàn)象較為嚴重，導(dǎo)致部分學生在測量實習期間動手技能不夠熟練，我們實行校內(nèi)實訓(xùn)場地和實驗室測量儀器設(shè)備對外開放，學生通過辦理相關(guān)手續(xù)，可以自行組織利用課余時間在實訓(xùn)場地進行測量實訓(xùn)，提升了學生測量儀器的操作熟練程度和掌握測量技術(shù)的能力，更進一步地提高了建筑工程測量課程實踐教學的質(zhì)量。實踐教學是建筑工程測量課程教學的重要內(nèi)容，是高職土建類專業(yè)學生的一項基本技能，這種能力的培養(yǎng)需要有一套科學合理、切實可行的實踐教學體系。規(guī)范化的校內(nèi)實訓(xùn)場地是提高該課程實踐教學質(zhì)量的一項重要舉措，不僅可以幫助老師嚴格要求學生，確保實訓(xùn)質(zhì)量。同時，學生在實習過程中能夠嚴于律己，規(guī)范操作，大大提升了其就業(yè)競爭力。
作者：魯玉芬方從嚴檀秋芬單位：蕪湖職業(yè)技術(shù)學院
1地質(zhì)工程測量技術(shù)常見的問題分析
1.1地質(zhì)工程測量方案存在著套用的現(xiàn)象，與實現(xiàn)不符
（1）設(shè)計人員對作業(yè)情況勘察和調(diào)查分析較少。由于設(shè)計人員不深入作業(yè)一線，所以對作業(yè)區(qū)具體情況缺乏必要的勘察和調(diào)查，對于設(shè)計方案的正確性不能及時進行檢查，而且發(fā)現(xiàn)問題后不能及時進行處理。
（2）編寫依據(jù)不科學。部分設(shè)計人員對現(xiàn)行的法規(guī)和技術(shù)標準缺乏深入的了解，對相關(guān)的地質(zhì)工程測量產(chǎn)品的定額管和裝備標準也缺乏重視，這就導(dǎo)致在編寫過程中存在著較多不科學的地方，由于過多的參考過進的教材和規(guī)范，則會導(dǎo)致所編輯的測量方案與實際存在較多不符合的地方。
（3）對利用已有資料的情況分析不全。目前在測量方案設(shè)計時，由于對所參考的資料缺乏了解，部分資料由于時間較久，或是不是本單位所測，再加之一些資料很難收集到，同時在對這些資料利用時，缺乏必要的調(diào)查和科學的分析，盲目的對這些類似資料中的分析結(jié)查進行照搬，從而導(dǎo)致設(shè)計方案的科學性缺乏。
（4）標準意識差。地質(zhì)工程測量方案由于缺乏統(tǒng)一的法規(guī)和標準，這就導(dǎo)致無論是文字、公式、數(shù)據(jù)和圖表等都存在著不準確的地方，而且有關(guān)的名詞、術(shù)語、符號、代號及計量單位等在表述上也存在不一致的地方，由于缺乏一定的標準意識，這就導(dǎo)致在對技術(shù)方案、作業(yè)方法和設(shè)計思想的評價中存在著不客觀性，普遍存在評價偏高的情況。
（5）設(shè)計不深入。在設(shè)計中，不僅沒有從作業(yè)區(qū)的實際情況出發(fā)，而且在設(shè)計過程中對于各種新技術(shù)、新材料、新方法等應(yīng)用的較少，這就導(dǎo)致所選擇的設(shè)計方案不是最佳的，同時對于所選擇的措施也缺乏深入的研究，無法實現(xiàn)取期的效果。
1.2地質(zhì)工程測量項目中的問題
（1）在控制測量與碎部測量中可能難以對后期工作的需求進行認真考慮，造成后期工作的被動，增加整體測量上的工作量。
（2）在控制測量布網(wǎng)中可能使測區(qū)精度要求布局不合理。
（3）可能使測區(qū)有的地方控制布網(wǎng)漏布。后期補充布網(wǎng)不僅會增加控制測量的工作量。還會使原的統(tǒng)一性受到損害。
（4）在片面追求節(jié)省經(jīng)費、縮短工期的前提下，拋棄分級布網(wǎng)的基本原則，采用缺乏校核條件的一次性布網(wǎng)形式，其結(jié)果是缺乏誤差控制方法，造成誤差的過大積累，精度難以滿足工程要求。有時甚至出現(xiàn)地質(zhì)事故不能及時發(fā)現(xiàn)，造成難以挽回的損失。這樣，不僅使節(jié)省經(jīng)費、縮短工期的最初目的沒有達到，反而使測量工作處于極度被動的狀態(tài)。
（5）有些測量人員對測量方案設(shè)計缺乏認識，甚至還往往錯誤使用概念，以至出現(xiàn)一些不應(yīng)有的概念與應(yīng)用錯誤。
2提高地質(zhì)工程測量成圖質(zhì)量的具體措施
2.1有效提高地質(zhì)工程測量人員的技術(shù)素養(yǎng)目前從事地質(zhì)工程測量的人員多為新畢業(yè)的大中專畢業(yè)生，這些人員對于計算機較為熟悉，但缺乏實際工作經(jīng)驗，所以在培訓(xùn)過程中，需要加強對技能和基本功的培訓(xùn)，通過野外實則并與講授相結(jié)合，這樣有利于地質(zhì)工程測量人員專業(yè)技能的提高。
2.2觀測員在工作前應(yīng)仔細檢查儀器在測量過程中，觀測號不僅需要與跑遲員之間做好配合工作，同時還要在安置好相關(guān)測量儀器后，做好儀器的檢查工作，確保儀器安置與輸入高度都沒有差錯時，還需要對后視方向相關(guān)站點進行觀測檢查，確保數(shù)據(jù)的正確性，所以做為一名觀測員需要具有較強的責任心。
3結(jié)束語
近年來，地質(zhì)工程測量項目不斷增加，對測量的要求也不斷提升，這就對地質(zhì)工程測量工作提出了更高的要求。在地質(zhì)工程測量工作中，通過技術(shù)設(shè)計來確保地質(zhì)工程測量生產(chǎn)的順利進行，加快對新技術(shù)和新產(chǎn)品的應(yīng)用，充分的利用各種高新測量技術(shù)，加快傳統(tǒng)測量向電子化、數(shù)字化、自動化方向的轉(zhuǎn)變，加強地質(zhì)工程測量作業(yè)隊伍的建設(shè)，努力提高作業(yè)人員的綜合技術(shù)素質(zhì)，不斷拓寬地質(zhì)工程測量的服務(wù)領(lǐng)域，為地質(zhì)工程測量的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)，從而加快我國地質(zhì)工程測量技術(shù)的發(fā)展。
作者：李紅張桂蓉曾凡清單位：中國電建集團中南勘測設(shè)計研究院有限公司三峽電力職業(yè)學院長江三峽勘測研究院有限公司
1工程測量學的內(nèi)容
工程建設(shè)項目在實際運營的時候，專業(yè)人員要對建筑物定時的進行必要的實際觀測和數(shù)據(jù)測量，以便及時掌握建筑物在施工過程中的穩(wěn)定、安全等情況，以防突發(fā)事件的發(fā)生，及時做好相應(yīng)的預(yù)防措施。根據(jù)測量的結(jié)果，分析項目進行的情況，并且提出專業(yè)方面的意見。若是項目有著較大的規(guī)模，在正式施工之前，還要制定出詳細的測量計劃，安排專業(yè)人員定期進行安全方面的審查，保證項目能夠順利安全的進行下去。
2在工程施工中工程測量的重要性
采集工程施工現(xiàn)場的各種數(shù)據(jù)，對采集來的各種數(shù)據(jù)進行專業(yè)的分析進而變成一種專業(yè)的論證，采集工程施工現(xiàn)場的空間信息，以及地質(zhì)環(huán)境和水文環(huán)境的信息，并將其繪制成實際的圖形，這就是工程測量在工程建設(shè)中所起到的實際作用。其中的放線技術(shù)是最為基礎(chǔ)同時也是最重要的一個環(huán)節(jié)，在項目正式施工之前進行各方面的精準測量，才可以確保工程的施工質(zhì)量、施工效率以及施工階段的安全性，也方便在施工完畢之后對整個項目進行質(zhì)量檢驗。工程測量的工作能否順利進行將會影響工程建設(shè)的整體質(zhì)量，所以說，工程測量在項目施工的任何階段中都能起到非常重要的作用。
2.1工程設(shè)計階段——確保項目能夠順利開展
在項目的設(shè)計階段，工程測量能起到非常重要的作用，設(shè)計、規(guī)劃施工地形，確定施工面積大小，勘測施工的地質(zhì)環(huán)境，施工現(xiàn)場周圍環(huán)境，提供比例尺，判斷選定施工場所是否滿足進行施工的條件等等。一個工程項目能否順利成功的進行，在很大程度上都取決于工程測量的測量結(jié)果。若是沒有工程測量前期的各項測量準備，一個設(shè)計的再完美的工程項目都沒有辦法順利的進行下去。
2.2工程施工階段——確保項目能夠正常進行
一個工程項目從正式施工開始到工程結(jié)束，每一個階段都會使用到工程測量技術(shù)，工程測量可以讓工程項目順利無誤的進行下去，并且可以在規(guī)定的時間范圍內(nèi)完成施工任務(wù)。在工程項目正式施工開始前，使用工程測量技術(shù)對建筑物進行定位，確保施工的過程在正確的地理位置上開展。了解施工場地周圍的環(huán)境，是否存在地下的管道和線路，在施工過程中要防止對其造成破壞，避免帶來不必要的損失。工程項目的任何一個環(huán)節(jié)都不能夠隨意的進行，在施工開始前對基礎(chǔ)的設(shè)施進行一系列的安全檢驗，防止在施工過程中突然的損壞，影響施工的整體進程，在接到檢驗合格的說明之后，才可以進行下一步的施工操作。在施工階段，為了確保施工的質(zhì)量與效率，測量工作要及時的進行，以保證整個施工進程是完善的，是按照計劃進行的。
2.3工程運營階段——確保項目能夠安全施工
工程項目在施工的時候，需要觀測建筑物的沉降、形變情況，假如存在問題就能夠及時的發(fā)現(xiàn)及時的進行解決，避免發(fā)生嚴重的質(zhì)量安全事故。觀測主要是對建筑物的位移與沉降情況進行觀測，若是工程的施工現(xiàn)場位于填海地帶、地質(zhì)斷層帶以及深基坑地帶，那么觀測工作則會顯得尤為重要了。
2.4工程裝修階段——確保項目能夠符合標準
工程項目在施工結(jié)束后，建筑物還只能算作為一個半成品，施工人員需要對半成品建筑物進行一系列的裝修工作。在裝修階段，需要對前期施工中的問題進行整改與處理。該階段中，工程測量的任務(wù)是測量墻面的垂直度，地面的標高以及施工的放線情況等。墻面的垂直度有非常嚴格的控制標準，它關(guān)系到裝修的質(zhì)量是否能夠達到標準的要求，裝修地面的標高關(guān)系到地面是否平整，這是非常基礎(chǔ)的同時也非常重要的，施工的放線情況可以反映出施工的整個過程是否是按照事先設(shè)計好的圖紙有計劃的進行的。
3總結(jié)
總的來說,在一個施工項目當中，工程測量的工作占有非常重要的地位，實際施工的任何一個環(huán)節(jié)都離不開工程測量。一支優(yōu)秀的工程建設(shè)隊伍應(yīng)該擁有技術(shù)高超的專業(yè)人員、性能良好的施工設(shè)備和先進的測量技術(shù)，其中，能否很好的掌握工程測量技術(shù)是非常重要的。建筑企業(yè)可以加大投入的成本，采購精準度高的測量設(shè)備，并且要定期及時的派專業(yè)人員對設(shè)備進行保養(yǎng)維修。企業(yè)還要對測量人員進行專業(yè)的培訓(xùn)，培訓(xùn)結(jié)束后進行專業(yè)技能考核，考核合格者才有資格進行實地的勘測工作，以此來保證測量人員的專業(yè)技能。對于測量人員來說，最重要的就是做好自己的本職工作，進行工程測量任務(wù)的時候，要認真仔細，絕對不可以有絲毫的馬虎與大意。并且還要不斷地的學習專業(yè)知識，不斷地給自己充電，這樣才可以確保測量工作的質(zhì)量。工程建設(shè)項目的順利實施，與工程測量技術(shù)有著密不可分的聯(lián)系，有了工程測量技術(shù)的支撐，工程項目才可以安全的開展下去。
作者：周永超 單位：安徽華東工程建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司
1公路工程測量工作的內(nèi)容分析
工程測量人員必須通過熟悉設(shè)計圖紙來對其放樣坐標、高程等進行核審核計算，杜絕放樣施工前存在任何錯誤，放樣過程中必須要按照施工圖紙設(shè)計進行操作，并要對中邊樁偏位、各結(jié)構(gòu)標高及寬度進行有效控制，針對公路工程漸變段、變坡點以及橋涵等街購物的工程測量，測量人員一定要將誤差控制在允許范圍之內(nèi)。放樣技術(shù)后測量人員要對其進行校核，若要發(fā)現(xiàn)不達標的放樣則要求施工人員重新操作，如果在實地測量過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)計圖紙中存在漏洞或質(zhì)量問題，則立即向上級管理人員或管理部門進行上報。最優(yōu)測量人員一定要加強一些隱蔽性、變更工程的測量工作，因為這些工程的測量結(jié)構(gòu)將會對工程造價及工程質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。
2工程測量技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用
2.1平面控制測量
高速公路工程施工中對工程測量工作的精確度有著更高要求，在針對地物點與點之間的測量誤差要控制在0.5mm以內(nèi)，因此，要求測量人員在首級平面控制點位中的誤差要控制在0.2mm以內(nèi)，這樣才能確保工程測量工作成效可以滿足高速公路要求。現(xiàn)階段公路工程施工中平面控制測量一般都采用GPS導(dǎo)線與光電測距導(dǎo)線相結(jié)合的測量方式，GPS測量技術(shù)是通過在導(dǎo)線上設(shè)置接收機來接受其衛(wèi)星信號，并通過對數(shù)據(jù)的整理來獲取該地的大地坐標，光電測距導(dǎo)線技術(shù)的工作原理與GPS測量技術(shù)基本相同，只不過后者在工作中是利用電磁波測距儀來對兩點距離進行測量，而該測量技術(shù)在實際應(yīng)用中容易受到角度影響而產(chǎn)生一定的誤差，因此，光電測距導(dǎo)線測量技術(shù)在實際應(yīng)用中需要布設(shè)在不受距離測量系統(tǒng)誤差影響的直伸導(dǎo)線上，而工程測量中將兩種技術(shù)有機結(jié)合在一起便可取彼之長、補己之短。
2.2高程控制測量
公路工程施工中高程控制測量最好布設(shè)成附合水準路線，并利用相應(yīng)等級水準對其進行測量，在同一條公路上最好要采用同樣的高程控制測量系統(tǒng)，若要更換系統(tǒng)則要確定高程系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。
2.3地形測量
公路工程施工中針對地形測量一般會運用大比例呈尺帶狀的地圖，常用的地圖比例分別為1：100、1：1000以及1：2000等三個規(guī)格，當前公路工程施工中一般會采用全站儀測繪法、航空攝影測量法以及GPS實時動態(tài)定位技術(shù)測繪法來進行地形測量。全站儀測繪法是在野外數(shù)據(jù)收集、微機以及數(shù)控繪圖儀基礎(chǔ)上的測量技術(shù)，起可以實現(xiàn)公路工程地形數(shù)據(jù)的采集、處理、編輯以及繪圖等，航空攝影測量法是通過對城市地圖進行大比例繪制、更新以及勘測等技術(shù)手段，能夠為公路工程施工提供各種形式的地圖，最后一種測量技術(shù)可以對公路工程施工現(xiàn)場進行動態(tài)、實時測量，對提高公路工程的整體質(zhì)量有著重要意義。
2.4公路工程施工測量
由于公路工程在建設(shè)過程中的場地條件十分復(fù)雜，所以會使道路工程施工測量工作難度較大，因此，在公路工程準備階段便要完成工程測量工作，公路工程施工階段的測量工作主要包括平面位置測量和高程測量兩項工作，通過合理的測量技術(shù)對公路工程施工現(xiàn)場進行測量，并繪制出滿足工程建設(shè)標準的地圖來促進建設(shè)目標的順利實現(xiàn)，這對提高公路工程的整體施工質(zhì)量有著重要意義。
3結(jié)語
綜上所述，工程測量工作作為公路工程施工中的基礎(chǔ)項目，其在實際上是一項技術(shù)含量很高、專業(yè)性很強的工作，不僅要為公路工程前提準備工作奠定良好基礎(chǔ)，同時也要為公路工程具體實施階段提供各項準確依據(jù)，以便于公路工程的整體施工質(zhì)量可以滿足社會經(jīng)濟發(fā)展要求。
作者：胡楨 單位：太倉市路橋工程有限公司
1控制點的選擇
為了確保選取的控制點正常使用，避免無謂的破壞，在選擇施工現(xiàn)場控制點的時候，要充分考慮周邊密集的建筑物、工程施工圍護等，如南寧市主干道下的排水等設(shè)施。同時，為了避免施工材料的堆放等多方面的影響，隨著工程進展結(jié)構(gòu)物的建成，要充分考慮土方的填挖。在視線通暢、利于觀測的地方，在土質(zhì)堅硬穩(wěn)固并且安全保存的地方，設(shè)置小三角控制網(wǎng)的控制點。
2市政工程施工平面控制的測設(shè)
2.1導(dǎo)線點的復(fù)測
路線勘測設(shè)計完成后，要在測設(shè)三角網(wǎng)之前，復(fù)測設(shè)計交出的控制點。在這段時間中，要使用精確和合格的測量儀器，復(fù)測導(dǎo)線控制點的精度和位移。首先，根據(jù)《工程測量規(guī)范》中的技術(shù)要求，要用相對中誤差檢核點間測距精度，測距相對中誤差不能大于1/15000。以設(shè)計提供的距離作為真值D，往測盤左測得的距離記作L1，往測盤右時測得距離記作L2。返測盤左時測得距離記作L3，返測盤右時測得距離記作L4。取L1、L2、L3、L4的平均值L，按照公式M=D－L▕/D計算中誤差，得出相對誤差為K=1/M－1。其次，《工程測量規(guī)范》中規(guī)定，測角中誤差不大于8“在對小三角網(wǎng)的測角測邊的工作時，要經(jīng)過復(fù)測符合規(guī)范要求。采用測回法，復(fù)測導(dǎo)線轉(zhuǎn)角，用|β－β0|≤2mβ方式，按照測回盤左、盤右觀測檢核其是否超出限差。其中根據(jù)設(shè)計提供的導(dǎo)線點坐標，公式中β－推算出轉(zhuǎn)角(左角或右角)，即:相鄰兩邊的方位角之差，β0－盤左、盤右實際測得轉(zhuǎn)角的平均值，而mβ－測角中誤差。如果測得結(jié)構(gòu)符合公式要求，可按照設(shè)計提供的數(shù)據(jù)使用，則轉(zhuǎn)角不超限;如果超限要向設(shè)計單位要求處理，并提出書面報告。
2.2對小三角網(wǎng)進行測角測邊
首先為了消除系統(tǒng)誤差，可以對小三角網(wǎng)各三角形內(nèi)角采用方向觀測法觀測，一個測回要進行盤左、盤右上下半測回，共進行兩個測回。并且，為了及時發(fā)現(xiàn)錯誤，要在觀測現(xiàn)場核算同方向兩個測回，互差應(yīng)該＜12″。如超限應(yīng)重測等。觀測的時候應(yīng)該盡量使用體態(tài)儀器觀測。并且為了減少偶然誤差對觀測精度的影響，儀器要精確對中整平，觀測前要對棱鏡基座長水泡和對點器進行校正。其次，在測角的第一測回中，測邊方法與復(fù)測時大致相同。應(yīng)該根據(jù)觀測時的氣壓、溫度，修正儀器參數(shù)，要注意將棱鏡盡量對準儀器望遠鏡，避免儀器與棱鏡高差懸殊。
2.3計算內(nèi)業(yè)
為了得出各三角形閉合差(180°－內(nèi)角和):W1、W2、W3、…、Wn，要根據(jù)外業(yè)測得數(shù)據(jù)，先計算出各三角形內(nèi)角值，才能對各三角形的內(nèi)角和進行計算，然后按照公式，求出三角網(wǎng)測角中誤差，其中－測角中誤差，測各三角形閉合差平方和，Wn－測各三角形閉合差，n－為三角形個數(shù)。同時，根據(jù)公式，采用往返校差檢核邊長是否超限，并根據(jù)計算結(jié)果，檢查其符合規(guī)范要求，公式中C－代表返測距較差;b－代表全站儀標稱精度中比例誤差系數(shù)(mm/km);而a－代表全站儀標稱精度中的固定誤差(mm);D－則代表測距長度(km)。假設(shè)往返測距差的絕對值＞C，那么本邊長觀測不符合要求。由此在校核完角度、距離，符合限差要求之后，就可以計算內(nèi)業(yè)平差了。
2.4平差軟件計算
為了滿足《工程測量規(guī)范》中三角測量的精度，計算者可以以簡化繁瑣的手工計算，選用各種計算軟件，經(jīng)平差的結(jié)果后，在實際工程控制中使用各控制點的成果表。由此可見，平差也是一項繁瑣的計算工作。根據(jù)施工工期的安排或工序的變化，確保整夜測區(qū)導(dǎo)線網(wǎng)的連貫性，控制網(wǎng)測設(shè)之后，要連測相鄰標段的導(dǎo)線網(wǎng)，適時復(fù)測控制網(wǎng)，檢查控制網(wǎng)點位是不是移位，及時發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。4南寧市某大橋高程擬合實例及分析南寧某大橋施工控制網(wǎng)高程采用GPS控制網(wǎng)布設(shè)，采用成熟的平差軟件進行計算，采用水準觀測，有10個控制點，獲得各點的GDP大地高和正常高，如圖1所示。如表1所示，已知點進行擬合選用均勻分布的BM1、BM2、BM5、BM7、BM10，其余5個點進行擬合采用了三種不同的方法。其結(jié)果如表2所示。高程擬合采用了函數(shù)法、曲面法、抗差法，通過和已知高程相對比，大多數(shù)點都符合工程施工要求，而高程擬合采用了二次函數(shù)法、兩部抗差多面函數(shù)法、多面函數(shù)法，結(jié)果如表2所示。由此可見，已知值和二次法與多面函數(shù)法擬合的結(jié)果相差較大，尤其是多面函數(shù)法差值達到了2cm之多，二次函數(shù)曲面法差值達到了4cm。在數(shù)據(jù)中存在一定相差的時候，這兩步抗差估計高程擬合方法，將含有粗差項的影響降到最小，其結(jié)果與沒有粗差時變化不大。因此，二次曲面法、多面函數(shù)法在沒有粗差影響情況下，都能得到精度比較高的結(jié)果，擬合出好的高程。當受粗差影響，存在粗差時，都沒有抗擊粗差的能力，結(jié)果與實際值相差較大，而兩步抗差估計擬合法能夠得到比較優(yōu)良的結(jié)果。
作者：呂少安 單位：南寧市勘察測繪地理信息院
1現(xiàn)代工程測量技術(shù)特點
隨著計算機技術(shù)以及衛(wèi)星技術(shù)在測量技術(shù)中的應(yīng)用，我國的測量技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，而且技術(shù)方面也逐漸的成熟起來。在現(xiàn)代工程建設(shè)中測量技術(shù)得到了充分的利用，而且對工程建設(shè)的準確程度也有非常大的影響。現(xiàn)代工程測量技術(shù)有著以下幾個特點。(1)自動化以及多樣化。隨著現(xiàn)代科技的不斷進步，測量方法和測量技術(shù)也在不斷的豐富和完善，在現(xiàn)代化的工程測量技術(shù)作業(yè)中主要有自動化以及方式多樣化等特點。(2)創(chuàng)造性。在現(xiàn)代工程測量技術(shù)不斷的發(fā)展更新中，創(chuàng)造性也逐漸的成為了當今工程測量技術(shù)主要的特點。(3)廣泛性。傳統(tǒng)的工程測量包含了建筑、土木以及橋梁的建設(shè)，但是現(xiàn)代化的工程測量技術(shù)不僅僅包含傳統(tǒng)工程測量所包含的各方面的建設(shè)，而且還包括人們生活的各個方面。具有非常強的廣泛性。(4)科學性。現(xiàn)代工程測量技術(shù)在對施工地區(qū)進行測繪的時候，測量的效果已經(jīng)從傳統(tǒng)的平面測量轉(zhuǎn)換到三維的測量結(jié)果，具有非常明顯的科學性。
2現(xiàn)代測量技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用
2．1攝影測量技術(shù)應(yīng)用
攝影測量技術(shù)是把數(shù)字化攝影技術(shù)、數(shù)字化測量技術(shù)以及數(shù)字化信息處理技術(shù)等結(jié)合在一起的技術(shù)，其主要的作用是為工程施工前期的數(shù)據(jù)進行測量，主要提供三維、非接觸性等高效測量方法。這種測量技術(shù)主要用在一些面積比較大的工程當中，其中包括大比例尺地形測量、地籍測量等方面。遙感技術(shù)以及衛(wèi)星技術(shù)是攝影測量技術(shù)的主要技術(shù)優(yōu)秀，并且在此基礎(chǔ)上融合了光譜航空攝影測量技術(shù)，能夠進一步為人們對一個地區(qū)基礎(chǔ)的地理信息的收集和使用提供非常大的幫助。一方面因為遙感技術(shù)有著其同步性、實效性、經(jīng)濟性等優(yōu)勢，能夠在工程建設(shè)測量中得到非常大的應(yīng)用;另一方面遙感技術(shù)在工程測量方面的使用，為工程測量技術(shù)在測量圖和地籍圖的繪制方面提供了非常高的準確度，對現(xiàn)代化工程測量技術(shù)的應(yīng)用有著非常重大的意義［3］。
2．2數(shù)字化測量技術(shù)應(yīng)用
對于大比例尺地形圖以及工程圖的繪制，是一直以來工程測量的主要任務(wù)。但是因為傳統(tǒng)的測量技術(shù)不能夠很好的滿足現(xiàn)代化城市建設(shè)的需要，所以在傳統(tǒng)測量技術(shù)的基礎(chǔ)上加以改造，數(shù)字化信息處理技術(shù)以及數(shù)字化圖形處理技術(shù)就在工程測量技術(shù)中得到了充分的使用，數(shù)字化信息處理技術(shù)和數(shù)字化圖形處理技術(shù)在工程測量技術(shù)中使用之后，使得工程測繪的工作效率以及工程測繪的工作質(zhì)量在很大程度上得到了提高。隨著這兩項技術(shù)的完美融合，逐漸的出現(xiàn)了電子經(jīng)緯儀、全站儀等等，這些儀器能夠很好的把野外的采集的數(shù)據(jù)進行合理充分的整合，從而自動的生成一個非常好的三維測量圖。這樣就在很大程度上減少了工程測量的時間，提高了工程測量的效率。
2．3衛(wèi)星定位技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用
在工程測量的過程中，合理的使用衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)是非常必要的，其中表現(xiàn)在地形的測繪以及工程的測量等方面，把衛(wèi)星定位技術(shù)融入到工程測量技術(shù)中，進一步使得我國工程測量技術(shù)走進一步走向科學化，在我國很多工程測量中，都使用到了這兩個技術(shù)的結(jié)合。例如，長江三峽工程建設(shè)、南水北調(diào)工程建設(shè)、青藏鐵路工程建設(shè)以及浙江省杭州灣大橋的建設(shè)等等，這些工程在建設(shè)的時候都充分使用了衛(wèi)星定位技術(shù)，這一技術(shù)的使用，在很大程度上減少了建設(shè)好中工程事故的發(fā)生情況，極大的提高了我國工程技術(shù)的危險地區(qū)作業(yè)的效率。
3結(jié)束語
總而言之，合理有效的提高現(xiàn)代工程測量技術(shù)對我國工程質(zhì)量的提升有著非常大的作用，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，能夠讓工程測量技術(shù)更加精準對工程進行合理有效的測量，正因如此，加強現(xiàn)代工程中測量技術(shù)的開發(fā)，是當今時展必然的要求。隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的不斷深入，把現(xiàn)如今一些比較先進的技術(shù)融入工程測量中去，讓工程測量工作方便、快捷高效，進一步提高現(xiàn)代工程測量技術(shù)在我國各方面的應(yīng)用。
作者：陳文婷 章濤 單位：江西省漢威建設(shè)工程集團有限公司
1現(xiàn)代工程測量研究的必要性
隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)不斷的深入，人們對自身生活的環(huán)境要求也越來越高，交通、水電以及氣象等問題都成了現(xiàn)代化建設(shè)所要考慮的主要問題，我國現(xiàn)代化的建設(shè)的準確性，與現(xiàn)代測量技術(shù)有著非常大的關(guān)系，只有科學合理的對施工地區(qū)進行測量，才能夠更加準確的對其進行有效的建設(shè)。在對工程進行選定的初期，就要使用工程測量技術(shù)對當?shù)剡M行相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，然后通過對數(shù)據(jù)進行合理有效的分析，從而確定工程施工的計劃，并且對初步估計的情況進行有效的糾正;在工程施工的過程中，還要使用工程測量技術(shù)對工程進行合理的預(yù)測以及檢測，從而確保工程質(zhì)量能夠達到國家要求的標準，進一步防止一些工程事故以及危險事故發(fā)生。這些還是共層測量技術(shù)最基本的作用，隨著時代的不斷發(fā)展，任何一種技術(shù)都離不開創(chuàng)新，工程測量技術(shù)也一樣，對工程測量技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展，不僅僅能夠有效的提高工程的準確性，還能夠在各個方面確保工程的質(zhì)量。
2現(xiàn)代工程測量技術(shù)特點
隨著計算機技術(shù)以及衛(wèi)星技術(shù)在測量技術(shù)中的應(yīng)用，我國的測量技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，而且技術(shù)方面也逐漸的成熟起來。在現(xiàn)代工程建設(shè)中測量技術(shù)得到了充分的利用，而且對工程建設(shè)的準確程度也有非常大的影響。現(xiàn)代工程測量技術(shù)有著以下幾個特點。
(1)自動化以及多樣化。
隨著現(xiàn)代科技的不斷進步，測量方法和測量技術(shù)也在不斷的豐富和完善，在現(xiàn)代化的工程測量技術(shù)作業(yè)中主要有自動化以及方式多樣化等特點。
(2)創(chuàng)造性。
在現(xiàn)代工程測量技術(shù)不斷的發(fā)展更新中，創(chuàng)造性也逐漸的成為了當今工程測量技術(shù)主要的特點。
(3)廣泛性。
傳統(tǒng)的工程測量包含了建筑、土木以及橋梁的建設(shè)，但是現(xiàn)代化的工程測量技術(shù)不僅僅包含傳統(tǒng)工程測量所包含的各方面的建設(shè)，而且還包括人們生活的各個方面。具有非常強的廣泛性。
(4)科學性。
現(xiàn)代工程測量技術(shù)在對施工地區(qū)進行測繪的時候，測量的效果已經(jīng)從傳統(tǒng)的平面測量轉(zhuǎn)換到三維的測量結(jié)果，具有非常明顯的科學性。
3現(xiàn)代測量技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用
3．1攝影測量技術(shù)應(yīng)用
攝影測量技術(shù)是把數(shù)字化攝影技術(shù)、數(shù)字化測量技術(shù)以及數(shù)字化信息處理技術(shù)等結(jié)合在一起的技術(shù)，其主要的作用是為工程施工前期的數(shù)據(jù)進行測量，主要提供三維、非接觸性等高效測量方法。這種測量技術(shù)主要用在一些面積比較大的工程當中，其中包括大比例尺地形測量、地籍測量等方面。遙感技術(shù)以及衛(wèi)星技術(shù)是攝影測量技術(shù)的主要技術(shù)優(yōu)秀，并且在此基礎(chǔ)上融合了光譜航空攝影測量技術(shù)，能夠進一步為人們對一個地區(qū)基礎(chǔ)的地理信息的收集和使用提供非常大的幫助。一方面因為遙感技術(shù)有著其同步性、實效性、經(jīng)濟性等優(yōu)勢，能夠在工程建設(shè)測量中得到非常大的應(yīng)用;另一方面遙感技術(shù)在工程測量方面的使用，為工程測量技術(shù)在測量圖和地籍圖的繪制方面提供了非常高的準確度，對現(xiàn)代化工程測量技術(shù)的應(yīng)用有著非常重大的意義。
3．2數(shù)字化測量技術(shù)應(yīng)用
對于大比例尺地形圖以及工程圖的繪制，是一直以來工程測量的主要任務(wù)。但是因為傳統(tǒng)的測量技術(shù)不能夠很好的滿足現(xiàn)代化城市建設(shè)的需要，所以在傳統(tǒng)測量技術(shù)的基礎(chǔ)上加以改造，數(shù)字化信息處理技術(shù)以及數(shù)字化圖形處理技術(shù)就在工程測量技術(shù)中得到了充分的使用，數(shù)字化信息處理技術(shù)和數(shù)字化圖形處理技術(shù)在工程測量技術(shù)中使用之后，使得工程測繪的工作效率以及工程測繪的工作質(zhì)量在很大程度上得到了提高。隨著這兩項技術(shù)的完美融合，逐漸的出現(xiàn)了電子經(jīng)緯儀、全站儀等等，這些儀器能夠很好的把野外的采集的數(shù)據(jù)進行合理充分的整合，從而自動的生成一個非常好的三維測量圖。這樣就在很大程度上減少了工程測量的時間，提高了工程測量的效率。
3．3衛(wèi)星定位技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用
在工程測量的過程中，合理的使用衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)是非常必要的，其中表現(xiàn)在地形的測繪以及工程的測量等方面，把衛(wèi)星定位技術(shù)融入到工程測量技術(shù)中，進一步使得我國工程測量技術(shù)走進一步走向科學化，在我國很多工程測量中，都使用到了這兩個技術(shù)的結(jié)合。例如，長江三峽工程建設(shè)、南水北調(diào)工程建設(shè)、青藏鐵路工程建設(shè)以及浙江省杭州灣大橋的建設(shè)等等，這些工程在建設(shè)的時候都充分使用了衛(wèi)星定位技術(shù)，這一技術(shù)的使用，在很大程度上減少了建設(shè)好中工程事故的發(fā)生情況，極大的提高了我國工程技術(shù)的危險地區(qū)作業(yè)的效率。
4結(jié)束語
總而言之，合理有效的提高現(xiàn)代工程測量技術(shù)對我國工程質(zhì)量的提升有著非常大的作用，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，能夠讓工程測量技術(shù)更加精準對工程進行合理有效的測量，正因如此，加強現(xiàn)代工程中測量技術(shù)的開發(fā)，是當今時展必然的要求。隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的不斷深入，把現(xiàn)如今一些比較先進的技術(shù)融入工程測量中去，讓工程測量工作方便、快捷高效，進一步提高現(xiàn)代工程測量技術(shù)在我國各方面的應(yīng)用。
作者：陳文婷 章濤 單位：江西省漢威建設(shè)工程集團有限公司
1工程測量技術(shù)在建筑工程中的運用
1．1測量前的準備工作
工程測量前應(yīng)首先對測量的場地進行清理和整理，選用符合場地測量要求的測量儀器和工具。認真對施工圖紙進行研究熟悉，進而制定出科學的測量方案。
1．2工程基礎(chǔ)測量
1．2．1墊層測量在建筑工程項目基礎(chǔ)墊層澆筑施工后要根據(jù)工程測量任務(wù)進行工程測量。墊層測量時要認真檢查墊層龍門板的軸線、釘?shù)葮擞洠捎孟鄳?yīng)的測量儀器進行各項測量工作。例如采用經(jīng)緯儀或者拉線掛垂球進行軸線到墊層面的測量工作，測量完成后需打墨線確定中心線位置及邊線位置。
1．2．2基礎(chǔ)墻標高的測量對建筑基礎(chǔ)墻標高進行測量主要是對基礎(chǔ)墻中心線到墊層面的平行度和垂直度的測量。基礎(chǔ)墻標高測量時所采用的測量工具是水準儀，通過水準儀測量數(shù)據(jù)參數(shù)來確定建筑基礎(chǔ)墻同其他建筑結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系，進而實現(xiàn)對基礎(chǔ)墻高度方向的控制。在建筑基礎(chǔ)墻施工時應(yīng)隨時檢查墻角墊層面高度，高度符合工程施工圖紙要求后才能進行基礎(chǔ)墻砌筑。
1．3墻體測量
1．3．1墻體定位待基礎(chǔ)墻砌筑到一定高度時，應(yīng)對基礎(chǔ)墻軸線和垂直度進行測量。測量工具和方法是經(jīng)緯儀或者拉線。測量建筑首層強中線和邊線到防潮層的相關(guān)數(shù)據(jù)。并用墨線標記，保證外墻軸線交角為九十度。
1．3．2墻標高的測量建筑墻體在砌筑高度方面應(yīng)符合工程圖紙設(shè)計標高，即建筑物每層的墻體高度都控制在一定的高度范圍內(nèi)。建筑墻體標高的測量一般采用皮尺進行標高測量;但如果根據(jù)工程設(shè)計要求進行必要的模型模擬誤差及強度測量時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況對測量數(shù)據(jù)進行處理。
2結(jié)語
工程測量的準確性及科學性對建筑工程的質(zhì)量及投入使用后功能性的穩(wěn)定發(fā)揮有著直接性的影響，建筑工程單位應(yīng)重視工程測量技術(shù)的研究探討，嚴格按照工程測量規(guī)范要求測量，為建筑工程項目的順利實施提供技術(shù)保障。
作者：李國清單位：四川省蜀通巖土工程公司
摘要:分析非測繪專業(yè)工程測量的課程特點和教學要求，結(jié)合目前教學中出現(xiàn)的一些問題，提出教學改革設(shè)計思路和針對不同的教學內(nèi)容的課程活動設(shè)計，并結(jié)合在教學上體現(xiàn)“以學生為中心”和在課程考核上注重“多維度”評價學生的學習成效，提出能反映多樣化和多層面化的考核項目的綜合考核辦法。
關(guān)鍵詞:工程測量;課程設(shè)計;教學改革;評價方案
《工程測量》課程是我院開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，主要面向土木工程、建筑學、工程管理、工程造價等專業(yè)，本課程培養(yǎng)學生系統(tǒng)地掌握工程測量學的基本理論和基本技能，學會常規(guī)測量儀器的操作，了解測繪新儀器、新技術(shù)的原理及其應(yīng)用，同時熟悉地形圖的應(yīng)用，能夠從事相關(guān)專業(yè)中的測量工作，具有使用各種測量儀器的的能力，更好地從事測量方面的工作，以便更加適應(yīng)社會需求［1］。
1工程測量課程基本信息
1．1主要內(nèi)容
《工程測量》課程主要內(nèi)容:水準測量、角度測量、距離測量與直線定向、測量誤差、小地區(qū)控制測量、地形圖的基本知識、大比例尺地形圖測繪及應(yīng)用、建筑工程施工測量、道路工程測量、房屋建筑建筑物變形觀測等［2］。該課程教學主體上分為兩大模塊:理論教學和實踐教學，理論教學主要教授學生測量基本理論與方法，實踐教學主要是使學生正確熟練操作儀器并掌握相關(guān)的測量技能，具備解決工程施工能力。
1．2學時安排
我院的《工程測量》課程共48－64學時，3－4個學分，每學年有9個～11個班級授課，年修讀學生300人以上。
1．3與其他課程的關(guān)系
《工程測量》以建筑材料、建筑制圖等課程為基礎(chǔ)，同時又為建筑施工、砌體結(jié)構(gòu)、地基與基礎(chǔ)等后繼專業(yè)課程提供必要的基礎(chǔ)知識。既是前面所學課程的延續(xù)，又是學習后續(xù)課程的基礎(chǔ)，只有掌握了本課程的主要內(nèi)容并運用其它的專業(yè)和基礎(chǔ)知識，才能熟練完成項目施工過程的技術(shù)指導(dǎo)和管理。
1．4教學中出現(xiàn)的一些問題
隨著教學深入，也暴露出一些問題。主要有:(1)學生沒有吃透測量原理、不能很好的理論聯(lián)系實際［3］;(2)在實踐操作中有諸多不合規(guī)范的操作習慣;(3)部分學生心態(tài)浮躁不得更適當?shù)膶W習方法、不能潛心研究學術(shù)問題。例如:不注重知識的連貫性學習;(4)面對棘手問題不能夠發(fā)散思維立足于新的視角合作的解決;(5)課程考核不能全面客觀的反應(yīng)學生對該課程的學習掌握程度［4］。2工程測量課程教學改革設(shè)計思路課程體系與內(nèi)容的改革圍繞相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)目標，以人才培養(yǎng)質(zhì)量及人才全面發(fā)展、社會需求為導(dǎo)向，根據(jù)工程測量課程的教學特點和行業(yè)發(fā)展的新要求，不斷探索和深化教學改革，做到課程體系改革與教學內(nèi)容改革有計劃、有措施、有特色的落實到教學中的每一個環(huán)節(jié)。(1)在理論教學上，教學內(nèi)容吸取國內(nèi)其他更高水平院校同行的先進經(jīng)驗;深入到社會項目上，與一線的技術(shù)員和專家共同探討;優(yōu)化和完善工程測量教學大綱，適當刪減過時保守內(nèi)容或者僅作簡單講述;(2)在實踐教學上，積極加強校內(nèi)實驗室和校外實訓(xùn)基地建設(shè)［5］;通過測量技能大賽、產(chǎn)學研結(jié)合等多種方法，促進學生動手能力、創(chuàng)新能力;積極增加投入購置新型教學儀器設(shè)備，努力改善教學條件以滿足教學要求;加強與生產(chǎn)單位以及測繪儀器銷售商的交流;(3)在教學方法和教學手段上，形成了以授課課件、實踐操作錄像等方法相結(jié)合的立體感官教學方法［6］［7］;嚴格要求學生遵守測量規(guī)范和操作程序、培養(yǎng)良好的專業(yè)工作習慣，提高學生們的專業(yè)素質(zhì);通過參加專業(yè)比賽，鍛煉并檢測學生的測量技能，進一步提高學生們的測量專業(yè)知識;(4)另外，關(guān)注提高學生的“測、繪、算”技術(shù)能力，使學生熟練掌握全站儀，了解GPS測量技術(shù)［8］，學習CASS成圖技術(shù)，讓學生嘗試結(jié)合EXCEL編寫簡單的計算軟件;(5)在考試改革上，采用綜合性筆試和平時性考核項目的多維度考核辦法，不斷探索優(yōu)化更加客觀的考核方式，以全面的反映出學生參與該課程學習的程度以及獲得該課程總體知識、能力、素質(zhì)綜合成果的體現(xiàn)程度。
3工程測量課程目標
(1)掌握各類普通測量包括水準測量、角度測量、距離測量和小區(qū)域控制測量的基本原理和測量方法;并會正確規(guī)范熟練的使用各種常規(guī)測量儀器包括水準儀、經(jīng)緯儀和全站儀;(2)會結(jié)合現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范和選取合適的儀器，設(shè)計一般性的測量方案，并進行有效率的測量和內(nèi)業(yè)處理包括建筑工程施工測量項目、建筑物變形監(jiān)測項目。
4工程測量課程活動設(shè)計
4．1各類普通測量以分組比賽類型教學
下面以四等水準測量為例作介紹。(1)目的:使學生正確熟練的操作水準儀;使學生深入的掌握水準測量原理、四等水準測量的規(guī)范操作工序和規(guī)范的水準內(nèi)業(yè)處理，培養(yǎng)學生扎實的專業(yè)基礎(chǔ)和提高實操水平;(2)活動安排:水準測量原理、四等水準觀測方法、內(nèi)業(yè)處理流程、學生練習水準儀、普通水準測量實驗，計劃4課時;分組完成四等水準外業(yè)、內(nèi)業(yè)，提交成果資料，計劃2課時;成績和總結(jié)，評定成績并總結(jié)問題、分析原因，計劃2課時;(3)評價方案:儀器操作與觀測方法占30%，觀測記錄和內(nèi)業(yè)處理占30%，觀測記錄和內(nèi)業(yè)處理，占30%;小組總結(jié)報告占30%;出勤占10%。
4．2建筑工程施測量以案例分析來完成教學
下面以民用建筑施工測量為例做介紹。(1)目的:了解施工測量任務(wù)、特點及測設(shè)的基本工作;掌握測設(shè)點的平面位置的方法和施工控制測量的方法;掌握民用建筑施工放樣流程;(2)活動安排:課堂講解施工測量任務(wù)、特點及測設(shè)的基本工作，計劃2課時;課堂講解測設(shè)點的平面位置的方法和施工控制測量的方法，計劃2課時;觀看民用建筑施工放樣現(xiàn)場教學視頻，課堂提問學生，總結(jié)分析施工放樣流程，學生完成案例分析學結(jié)，計劃4學時;(3)評價方案:課堂提問占40%;民用建筑施工測量案例分析學結(jié)占50%;出勤占10%。
4．3建筑物變形測量以完成項目類型教學
(1)項目目的:使學生了解建筑變形測量的意義與重要性;理解建筑物變形測量的施測內(nèi)容與測量方法;熟悉建筑物變形測量項目的整個流程;(2)活動安排:收集該項目相關(guān)的資料，了解此建筑物的變形情況，配置測量儀器，制定觀測計劃，計劃2課時;布設(shè)水準點、觀測點，做垂直位移測量，計劃2課時;布設(shè)控制點和工作基點，做水平位移測量，計劃2課時;處理數(shù)據(jù)，整理項目成果，并給出項目結(jié)論及建議，計劃2課時;(3)評價方案:外業(yè)測量占30%;觀測記錄和內(nèi)業(yè)處理占30%;項目總結(jié)報告占30%;出勤占10%。
5工程測量課程學習評價方案
理論考試內(nèi)容圍繞教學大綱進行，在學期末組織學生考試。其他考核項目在授課期間進行。制定如下考核方案:(1)綜合性筆試，占總評成績比重50%，評分標準依據(jù)參考答案評分;(2)小組數(shù)據(jù)和總結(jié)報告，占總評成績比重10%，評分標準是水準測量占25%、角度測量占25%、距離測量占25%及小區(qū)域控制測量占25%;(3)建筑工程施測測量案例分析總結(jié)，占總評成績比重10%，評分標準是民用建筑施工測量案例分析總結(jié)占50%，工業(yè)建筑的施工測量案例分析總結(jié)占50%;(4)建筑物變形測量項目成果書面材料，占總評成績比重10%，評分標準是成果精度統(tǒng)計及質(zhì)量檢驗結(jié)果占30%，變形測量過程中出現(xiàn)的變形異常和作業(yè)中發(fā)生的特殊情況匯總占20%，變形分析的基本結(jié)論與建議占30%，附圖附表占20%;(5)課程論文，占總評成績比重5%，評分標準是把握測繪科學前沿動態(tài)占40%，內(nèi)容充實可靠占50%，論文形式要素正確占10%;(6)出勤，占總評成績比重10%，評分標準是曠課、遲到、早退酌情扣分。
6總結(jié)
結(jié)合工程測量課程特色和學習目標，在非測繪專業(yè)的工程測量教學實施中體現(xiàn)“以學生為中心”，分別從不同知識板塊設(shè)計教學活動，并在課程考核上注重“多維度”評價學生的學習成效，才能更加客觀全面的反映出學生參與學習的程度以及獲得知識、能力、素質(zhì)等綜合成果的量度，這樣才能更好的達到工程測量課程的教學質(zhì)量與效果，為社會培養(yǎng)出適應(yīng)企業(yè)需求的技術(shù)型人才。
作者:許善文 唐小方 單位:廣東白云學院
一、數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)點
1.它可以通過計算機的模擬,在屏幕上直觀生動地(分層)反映出地形、地貌特征以及地籍要素,而且一目了然,基本上改變和彌補了傳統(tǒng)產(chǎn)品線條、符號和數(shù)字、文字等綜合包羅,非具一定專業(yè)知識才能讀懂的缺陷。
2.數(shù)字化測繪產(chǎn)品在使用、維護和更新上具有方便快捷的特性,能夠隨時保持產(chǎn)品信息的現(xiàn)勢性,可以隨時補充修改,隨時出新圖提供使用。
3.根據(jù)不同用戶的需要,可以對產(chǎn)品的各種要素進行數(shù)據(jù)再加工,得到不同用途的圖件,而且還可以隨意對圖形進行拼接、縮放,用途更廣泛。
4.利用數(shù)字化(地形、地籍)測繪成果,作為底圖,可在計算機上進行各種規(guī)劃與設(shè)計(如土地資源開發(fā)規(guī)劃和城市道路網(wǎng)的設(shè)計等),可方便地進行許多方案的設(shè)計與比較,對各種要素的統(tǒng)計、匯總、疊加、分析也方便、準確。在計算機的幫助下,大大提高了測繪生產(chǎn)作業(yè)的自動化、科學化、規(guī)范化程度,數(shù)字化測繪產(chǎn)品的應(yīng)用水平也將達到新的高度。除此以外,在其他方面還顯示出很多優(yōu)越性,但從以上幾點足以可見數(shù)字化(地形、地籍)測繪很符合現(xiàn)代社會信息的要求,是現(xiàn)代測繪的發(fā)展方向。因而,以前以傳統(tǒng)測繪為主的專業(yè)測繪單位,現(xiàn)在是以發(fā)展數(shù)字化測繪技術(shù)作為發(fā)展的目標與方向。
二、數(shù)字化測繪中作業(yè)模式的選擇問題
數(shù)字化測繪設(shè)備是全站儀加電子手簿或電子平板,作業(yè)分為編碼方法和無碼方法。編碼方法在記錄測量數(shù)據(jù)時必須按碎部點的類型及相互間幾何關(guān)系輸入特征編碼,作業(yè)員不僅要熟記編碼,為正確輸入編碼,測站與棱鏡間還需要較多有關(guān)測點的信息交流,因此作業(yè)速度慢。尤其當?shù)匦螐?fù)雜、通視困難、對一個地物的測量是不連續(xù)的,甚至要經(jīng)過幾個測站的觀測才能完成時,作業(yè)難度大,出錯機會多。無碼作業(yè)則不需輸入任何編碼,代之以繪制草圖記錄所測點位及相鄰關(guān)系。測站與棱鏡間聯(lián)絡(luò)較少,測站照準目標操作電子手簿驅(qū)動全站儀測取數(shù)據(jù)后,只需向棱鏡處作業(yè)員報告碎部點號而已。具有平板測圖知識的作業(yè)員隨棱鏡現(xiàn)場繪制草圖,輕松且不易出錯。測圖工作實際上主要在棱鏡處進行,測站觀測速度很快,一臺全站儀可觀測2~3個棱鏡,相當2~3個圖板的平板測圖。所以無碼作業(yè)方法更容易為測量人員所接受。數(shù)字化測繪記錄設(shè)備過去以電子手簿為主,但目前有關(guān)電子平板的介紹、報道較多。所謂內(nèi)外業(yè)一體化的作業(yè)方法,即利用電子平板(便攜機)在野外實現(xiàn)碎部點展繪成圖被描繪成最先進的方法。但實際上若電子平板與全站儀聯(lián)機則由于通視不一定好,加之數(shù)字化測圖測程較遠,繪圖員在電子平板上編輯繪圖很困難。若靠遠距離觀察輔之以鏡站作業(yè)員的描述來繪圖,則不僅對電子平板繪圖員的技術(shù)、經(jīng)驗要求較高,且既慢又容易出錯。就這一點而言,類似傳統(tǒng)的平板測圖的作業(yè)方法,不同之處僅在于不需展點、計算機編輯代替手工繪圖而已。為解決這一問題,市場上推出了遙控電子平板。雖然采用遙控平板可使繪圖員隨棱鏡現(xiàn)場繪圖,但設(shè)備投資遠高于電子手簿。野外作業(yè)速度也低于電子手簿加草圖方法。實際上是付出高昂的代價以外業(yè)時間換取內(nèi)業(yè)時間。若考慮到野外作業(yè)條件艱苦,作業(yè)人員的愿望恰恰相反；即寧愿用內(nèi)業(yè)時間換取外業(yè)時間。加之電子平板還有惡劣條件下可靠性差,攜帶不如電子手簿方便的缺點。所以大多數(shù)情況下,尤其是復(fù)雜地區(qū),電子手簿加草圖方法仍是最適合的作業(yè)方法。
三、數(shù)字化測繪技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用
1.數(shù)字測圖的主要內(nèi)容
1.1原圖數(shù)字化
當一個地區(qū)需要用到數(shù)字地形圖而一時因經(jīng)費困難或受到時間等原因的限制時,該方法是最適宜的。它能夠充分利用現(xiàn)有的地形圖,僅需配備計算機、數(shù)字化儀或掃描儀、繪圖儀再配以數(shù)字化軟件就可以開展工作,并且可以在很短的時間內(nèi)獲得數(shù)字化成果。它的工作方法有兩種:手扶跟蹤數(shù)字化及掃描矢量化,其中后一種的精度、效率更高。但是,利用該方法所獲得的數(shù)字地圖其精度因受原圖精度的影響,加上數(shù)字化過程中所產(chǎn)生的各種誤差,因而它的精度要比原圖的精度差。而且它所反映的只是白紙成圖時地表上各種地物地貌,現(xiàn)時性不是很好。所以它僅能作為一種應(yīng)急措施而非長久之計。為了充分利用該法得到數(shù)字地圖,可通過修測、補測等方法,實測一部分地物點的精確坐標,再用這些點的坐標代替原來的坐標,通過調(diào)整,可在一定程度上提高原圖的精度。而隨著地圖的不斷更新,實測坐標的增加,地圖的精度也就會相應(yīng)地得到提高。
1.2地面數(shù)字測圖
在沒有合乎要求的大比例尺地圖的地區(qū),可直接采用地面數(shù)字測圖的方法,該方法也稱為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖,是我國目前各測繪單位用得最多的數(shù)字測圖方法。采用該方法所得到的數(shù)字地圖的特點是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相對于鄰近控制點的精度控制在5cm內(nèi)是可以做到的。
1.3航測數(shù)字成圖
當一個地區(qū)(或測區(qū))很大時,可以利用航空攝影機在空中攝取地面的影像,通過外業(yè)判讀,在內(nèi)業(yè)建立地面的模型,通過計算機用繪圖軟件在模型上量測,直接獲得數(shù)字地形圖。隨著測繪技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字攝影測量已在我國部分地區(qū)取得成功,不久將會得到推廣。它是通過在空中利用數(shù)字攝影機所獲得的數(shù)字影像,內(nèi)業(yè)通過專門的航測軟件,在計算機上對數(shù)字影像進行像對匹配,建立地面的數(shù)字模型,再通過專用的軟件來獲得數(shù)字地圖。可以說,這將是今后數(shù)字測圖的一個重要發(fā)展方向。該方法的特點是可將大量的外業(yè)測量工作移到室內(nèi)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(jié)的限制等優(yōu)點,特別適合于城市及大測區(qū)的大面積成圖。
2.數(shù)字測圖在地籍測量中的應(yīng)用
隨著國家小城鎮(zhèn)建設(shè)步伐的加快，城鎮(zhèn)地籍測量工作在全國范圍內(nèi)展開，各地對地籍圖的需求將急劇膨脹。地籍測量的目的是為了全面澄清城鎮(zhèn)土地的屬性、位置、面積、用途、經(jīng)濟價值及相互之間的關(guān)系，為建立全國土地管理信息系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。隨著高新測繪技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用得到迅速發(fā)展。較之傳統(tǒng)的大(小)平板儀(地形、地籍)測繪技術(shù)，數(shù)字化測繪可以讓測繪產(chǎn)品更加多樣化，技術(shù)含量和應(yīng)用水平更高，產(chǎn)品的使用與維護更加方便、快捷、直觀，與傳統(tǒng)的測繪產(chǎn)品(地形、地籍圖件)相比，數(shù)字化測繪產(chǎn)品具有明顯的優(yōu)越性。作業(yè)流程的科學化是數(shù)字測量的關(guān)鍵所在，結(jié)合測區(qū)已有的資料，以有關(guān)規(guī)程、規(guī)范為依據(jù)，設(shè)計作業(yè)流程，數(shù)字地籍測量的作業(yè)流程見下圖：
3.數(shù)字測繪在數(shù)字地球中的應(yīng)用
簡言之,數(shù)字地球就是把經(jīng)濟和社會發(fā)展方方面面的信息,加載于一個統(tǒng)一的地理坐標框架中按數(shù)字的形式存貯于計算機,任何機構(gòu)或個人均可通過網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),足不出戶便獲取所需的信息做到“秀才不出門,全知天下事”。數(shù)字地球是一個十分龐大的系統(tǒng)工程,技術(shù)復(fù)雜,涉及部門多,沒有任何一個部門或團體能單獨承擔,它需要地球科學、信息科學、空間技術(shù)和眾多應(yīng)用部門的配合。測繪作為地學和信息學的重要組成部分,在國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中具有不可替代的地位,空間基礎(chǔ)信息的獲取、處理,向信息高速公路提供內(nèi)容豐富、形式多樣的信息貨物等工作已歷史地落在測繪工作者肩上。可以說,數(shù)字地球始于測繪。我國測繪部門從20世紀八十年代初期開始,對傳統(tǒng)測繪技術(shù)進行了大規(guī)模的數(shù)字化改造。傳統(tǒng)的光學定位技術(shù)已被光電技術(shù)、GPS技術(shù)所取代,傳統(tǒng)的白紙測圖已被數(shù)字測圖和地理信息系統(tǒng)所取代,以地面測量為主向以衛(wèi)星定位(GPS)、衛(wèi)星遙感(RS)測繪等高技術(shù)為主的對地觀測方面轉(zhuǎn)變,被動的靜態(tài)測量向動態(tài)的實時測量方面轉(zhuǎn)變"測繪部門在數(shù)字地球基礎(chǔ)框架建設(shè)方面做了大量工作,主要包括:建立了全國A級、B級GPS網(wǎng)；完成了全國1：100萬、1：25萬基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)施；建立了國情和省情綜合地理信息系統(tǒng)；研制成功了從遙感立體影像自動建立數(shù)字地面模型的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)；研制成功了數(shù)字高程模型(DEM)、數(shù)字正射影像(DOM)、數(shù)字線劃圖(DLG)、數(shù)字柵格圖(DRG)等“4D”產(chǎn)品生產(chǎn)線。數(shù)字地球的雛形已經(jīng)形成。
當然，數(shù)字測繪技術(shù)應(yīng)用于很多方面，由于篇幅有限，就不在此一一列舉了。
總之，數(shù)字測繪技術(shù)在工程測量中應(yīng)用廣泛，精確且使用，并且數(shù)字測繪技術(shù)也在日新月異地發(fā)展，廣大測繪工作者要更新思維、堅持學習，做數(shù)字化的測繪工作者。
論文關(guān)鍵詞：測量技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；展望
論文摘要：工程測量有著悠久的歷史，它是直接為國民經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)服務(wù)，緊密與生產(chǎn)實踐相結(jié)合的學科。本文分析了我國工程測量技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，并對其發(fā)展前景進行了展望。
1前言
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。現(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。蘇黎世高等工業(yè)大學馬西斯教授指出：“一切不屬于地球測量，不屬于國家地圖集的陸地測量，和不屬于法定測量的應(yīng)用測量都屬于工程測量”。隨著傳統(tǒng)測繪技術(shù)向數(shù)字化測繪技術(shù)轉(zhuǎn)化，我國工程測量的發(fā)展可以概括為“四化”和“十六字”，所謂“四化”是：工程測量內(nèi)外業(yè)作業(yè)的一體化，數(shù)據(jù)獲取及其處理的自動化，測量過程控制和系統(tǒng)行為的智能化，測量成果和產(chǎn)品的數(shù)字化。“十六字”是：連續(xù)、動態(tài)、遙測、實時、精確、可靠、快速、簡便。
2我國工程測量技術(shù)現(xiàn)狀
2.1先進的地面測量儀器在工程測量中的應(yīng)用。
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。
2.2GPS定位技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用。
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GPS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、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GPS技術(shù)。隨著DGPS差分定位技術(shù)和RTK實時差分定位系統(tǒng)的發(fā)展和美國AS技術(shù)的解除，單點定位精度不斷提高，GPS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。
2.3數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用。
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)。系統(tǒng)的開發(fā)研究主要是面向城市大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖等各類圖件的自動繪制。系統(tǒng)可直接提供紙圖,也可提供軟盤,為專業(yè)設(shè)計自動化,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)。
20世紀80年代以來，我國數(shù)字化測繪技術(shù)的開發(fā)研究和應(yīng)用發(fā)展很快，成效顯著。由于技術(shù)標準和規(guī)范不同，國外研究成功的數(shù)字化測繪系統(tǒng)不適合國情，難以推廣應(yīng)用，只有依靠自己研究開發(fā)。1987年北京市測繪設(shè)計研究院在國內(nèi)首先完成了“大比例尺數(shù)字化測圖系統(tǒng)”(即DGJ)的軟件開發(fā)，并通過技術(shù)鑒定，1990年被建設(shè)部列為第一批技術(shù)推廣應(yīng)用項目之一，在80多個城市及工程測量單位推廣應(yīng)用，同時又有十幾個大專院校、儀器公司和工程測量單位，先后開發(fā)和研制出多個類似的數(shù)字測圖系統(tǒng)軟件。
2.4攝影測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用。
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。
航空攝影測量是進行城市大面積大比例尺地形圖、地籍圖測繪與更新以及大型工程勘測的重要手段與方法，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，我國有100多個城市或工測單位利用航測技術(shù)測制大比例尺地形圖和地籍圖，最大比例尺為1/500。采用的儀器除利用高精度的模擬測圖儀和解析測圖儀成圖方法外，還用立體坐標測圖儀與微機連接進行數(shù)據(jù)采集，經(jīng)微機數(shù)據(jù)處理輸入繪圖機自動繪圖。
3工程測量技術(shù)的發(fā)展展望
展望21世紀,工程測量將在以下方面將得到顯著發(fā)展:
測量機器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進一步發(fā)展,其應(yīng)用范圍將進一步擴大,影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進一步增強。
在變形觀測數(shù)據(jù)處理和大型工程建設(shè)中,將發(fā)展基于知識的信息系統(tǒng),并進一步與大地測量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學科相結(jié)合,解決工程建設(shè)中以及運行期間的安全監(jiān)測、災(zāi)害防治和環(huán)境保護的各種問題。
大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑、設(shè)備的三維測量,幾何重構(gòu)及質(zhì)量控制,以及由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對自動化流程,生產(chǎn)過程控制,產(chǎn)品質(zhì)量檢驗與監(jiān)控的數(shù)據(jù)與定位要求越來越高,將促使三維業(yè)測量技術(shù)的進一步發(fā)展。工程測量將從土木工程測量、三維工業(yè)測量擴展到人體科學測量。
多傳感器的混合測量系統(tǒng)將得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,如GPS接收機與電子全站儀或測量機器人集成,可在大區(qū)域乃至國家范圍內(nèi)進行無控制網(wǎng)的各種測量工作。
GPS、GIS技術(shù)將緊密結(jié)合工程項目,在勘測、設(shè)計、施工管理一體化方面發(fā)揮重大作用。
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。
【摘要】文章介紹了數(shù)字化測圖的原理和數(shù)字化地形圖成果的優(yōu)點，概述了數(shù)字地圖在水利工程測量工作中的發(fā)展進程，并對數(shù)字化測圖的精度進行了分析，展望了今后數(shù)字化測圖的發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字化測圖技術(shù)；原理；發(fā)展；精度分析
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展以及計算機輔助設(shè)施AutoCAD技術(shù)的廣泛應(yīng)用，數(shù)字化測圖技術(shù)也在不斷地發(fā)展，有關(guān)圖的概念也發(fā)生了深刻的變化，數(shù)字測圖的成果已不僅僅僅是一張白紙圖，數(shù)字技術(shù)賦予地形圖更豐富內(nèi)涵，它是有關(guān)地形的空間信息組合，以計算機硬盤、軟盤等為存貯介質(zhì)，以圖形文件的形式提交給設(shè)計人員。
一、數(shù)字化測圖的基本原理及優(yōu)點
1.數(shù)字化測圖是以傳統(tǒng)的白紙測圖原理為基礎(chǔ)，以全站儀、計算機及外圍設(shè)備為工具，采用數(shù)字庫技術(shù)和圖形處理方法，實現(xiàn)一套野外數(shù)據(jù)采集到內(nèi)業(yè)制圖的全過程的自動化測量制圖系統(tǒng)，稱為數(shù)字化測圖系統(tǒng)。它的實質(zhì)是解析測圖，它實現(xiàn)了將圖形的模擬量（地面模型）轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，經(jīng)計算機對數(shù)字量進行處理，得到內(nèi)容豐富的電子地圖。
2.在傳統(tǒng)的白紙測圖方法中，地面點平面位置的誤差主要受圖根點的展繪誤差、測定地物點的視距誤差、測定地物點的方向誤差、地形圖上的地物點的刺點誤差以及清繪誤差等綜合因素的影響，而在數(shù)字測圖中，全站儀強制照準棱鏡，測量數(shù)據(jù)自動記錄到手簿或全站儀內(nèi)部存儲器中，展點又是計算機自動展點，所以圖根點的展繪誤差與地物點的展繪誤差可忽略不計，其余各項誤差也比普通經(jīng)緯儀測圖時大大減小，所以點位精度非常高，經(jīng)過實踐表明，數(shù)字化測圖很容易達到《水利水電工程測量規(guī)范》規(guī)定的點位誤差小于圖上0.2mm的精度指標。同時數(shù)字地圖容易存貯，是地理信息系統(tǒng)（GIS）的重要信息來源。另外數(shù)字化測圖還大大提高了工作效率，縮短了成圖的周期。經(jīng)實踐表明：一個作業(yè)組在正常情況下用白紙測圖的方法一個工作日能測量200個地形點，而采用數(shù)字化測圖的方法則可以測量400個地物點以上，工作效率提高1倍。
二、數(shù)字地圖在水利工程測量工作中的發(fā)展進程
（一）利用Mapscan微機地圖掃描矢量化系統(tǒng)軟件掃描矢量化原地形圖
利用Mapscan軟件首先將地形原圖用掃描儀掃成柵格圖像，然后再對柵格圖像進行旋轉(zhuǎn)校準，矢量化、編輯、整飾，最終得到數(shù)字化地形圖。換句話說，這就是計算機上進行的一次描圖工作。由于地形圖原圖在被掃描生成*.CAL影像文件的過程中會有一定的偏移和旋轉(zhuǎn)，在數(shù)字化的第一步就要對影像文件進行旋轉(zhuǎn)和校準，在這一過程中關(guān)于旋轉(zhuǎn)基準點及校準基準點的拾取過程中，操作人員會產(chǎn)生一定的誤差，同時在矢量化地形、地物的過程中同樣有人為因素的影響。所以說，以這種方式形成的數(shù)字化地圖的精度比后來內(nèi)外業(yè)一體化所測繪的數(shù)字化地圖精度偏低。但它的優(yōu)點就是利用了原有的圖紙，它是原有測繪成果向數(shù)字化成果轉(zhuǎn)換的必經(jīng)之路。
（二）利用南方CASS4.0地形成圖軟件實現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化測繪數(shù)字化地形圖
南方公司CASS4.0測量成圖軟件，采用的作業(yè)模式為全站儀+電子手簿野外采用數(shù)據(jù)，利用軟件完成對電子地圖的編輯與輸出，是真正意義上的數(shù)字上化測圖。
在數(shù)字測圖系統(tǒng)中，計算機要處理幾何數(shù)據(jù)（測站坐標）、屬性數(shù)據(jù)以及點與點之間的拓樸關(guān)系。而屬性數(shù)據(jù)的拓樸關(guān)系是很難像幾何數(shù)據(jù)那樣直接用數(shù)字來描述的，所以必須按一定的規(guī)則構(gòu)成一些符號（串）來表示它們，這種用來表示地物屬性和連接關(guān)系的符號（串）就是CASS4.0軟件中所稱的編碼。
野外采集數(shù)據(jù)分為有碼作業(yè)和無碼作業(yè)。兩種作業(yè)方式比較而言，有碼作業(yè)方式自動化程度高，內(nèi)業(yè)工作量小，但外業(yè)工作中，觀測量在測站每點都要輸入編碼，同時還要考慮點與點之間的連接關(guān)系，所以外業(yè)速度慢。無碼作業(yè)方式直觀、可靠，提高了外業(yè)速度，但是內(nèi)業(yè)工作量稍有增加，自動化程度略有降低。由于兩種數(shù)據(jù)采集的方式各有利弊，所以在實際工作中會根據(jù)實際情況選取不同的作業(yè)方式。在地形、地貌簡單，開闊的地區(qū)，利用有碼作業(yè)方式，連接各地性線之間的關(guān)系，簡化內(nèi)業(yè)的編輯修改量；在地物繁多、地貌特殊的測區(qū)，必須勾繪草圖，采用無碼作業(yè)方式，記錄清楚每個點的屬性及連接關(guān)系，內(nèi)業(yè)對測點進行編輯成圖。
（三）利用捷創(chuàng)力600全站儀自定義用戶程序?qū)崿F(xiàn)野外數(shù)據(jù)采集
捷創(chuàng)力600全站儀具有一個內(nèi)部存儲器，用來存儲原始數(shù)據(jù)、點信息，存儲空間完全是自我管理而不需要連接外部控制設(shè)備，存儲文件分區(qū)域（Area）文件和工作（Job）文件。根據(jù)野外測圖時所要記錄的信息，在全站儀上自定義用戶程序P2為測圖時使用的程序，它的結(jié)構(gòu)與說明如表1。
利用這個程序便可以在野外采集數(shù)據(jù)，并利用全站儀上P54程序完成工作文件從全站儀內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)接嬎銠C的工作。
全站儀采集數(shù)據(jù)與南方電子手簿采集數(shù)據(jù)相比，優(yōu)點在于它是利用內(nèi)存記錄數(shù)據(jù)，有著多層保護，具有較高的安全性，不會像手簿有時由于低電而造成數(shù)據(jù)丟失。缺點是輸入地物編碼時，在全站儀鍵盤上切換至ASCII碼狀態(tài)，比電子手簿輸入編碼繁瑣。
（四）RTK實時動態(tài)定位測量技術(shù)在數(shù)字化測圖中的應(yīng)用
RTK(Real-TimeKinematics)實時動態(tài)定位測量技術(shù)是GPS定位技術(shù)的又一重大突破，它使GPS定位技術(shù)向更深、更新、更廣的方面發(fā)展，它可以在幾秒鐘內(nèi)獲得厘米級的三維坐標。它是由1臺基準站、1臺或多臺流動站、數(shù)據(jù)傳輸電臺以及軟件系統(tǒng)組成。PTK技術(shù)的出現(xiàn)突破了常規(guī)的GPS控制測量工作領(lǐng)域，利用它能夠非常方便地進行放樣和定線；通過流動站控制器可以進行野外數(shù)據(jù)采集，打破了傳統(tǒng)的“先控制，后測圖”測量方式，工作效率大大提高。在懷柔應(yīng)急備用水源工程1：2000地形圖測量、齋堂水庫庫區(qū)1：2000地形圖測量、馬草河1：500地形圖測量中，利用RTK技術(shù)進行數(shù)字化測圖工作，充分感受到先進技術(shù)所帶來的巨大生產(chǎn)力。
三、數(shù)字化測圖精度分析
數(shù)字化測圖將圖紙精度轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字精度，采集的數(shù)據(jù)在后處理上不會有什么問題，其精度主要受儀器本身的精度以及一些外界因素的影響。所以在外業(yè)測繪時，為了提高野外數(shù)字化測繪圖精度，減少棱鏡偏移誤差的影響，應(yīng)盡量使棱鏡立到點位與跟蹤桿立直，避免由于傾斜而帶來的誤差影響。
四、結(jié)語
數(shù)字化測圖技術(shù)在北京市水利規(guī)劃設(shè)計研究院已經(jīng)走過了從無到有以至多種方式并存的過程，在科技飛速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)意義的工程測量已發(fā)生了巨大的變革。新儀器、新技術(shù)的應(yīng)用，使測量行業(yè)具有了更高的科技含量，同時對測繪人員綜合素質(zhì)的要求也越來越高。
摘要:文中結(jié)合天津地鐵1號線改擴建工程，簡要介紹了曲線地鐵車站施工測量技術(shù)特點;施工控制測量及施工放樣方法，確定了用精密導(dǎo)線作為施工控制測量線最為適宜
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，確保控制點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。
