测绘工程论文格式及注意事项

论文关键字：工程测量监理 论文摘要：在目前工程建设施工监理行业中，测量是一项非常重要而又必不可少的工作。为了提高施工质量，规范工栏的作业标准，急需制定一个符合工程施工实际并切实可行的测量监理工作规程。...

GPS在工程测量中的优化与应用探讨 摘要］鉴于GPS相对于全站仪等传统测量技术具有全天候、高精度、自动化、高效益等优势，本文通过对几个工程测量实例的实 施、对比及分析，就工程测量中如何对GPS技术进行优化与应用进行了探讨，并得出了相关结论。 ［关键词］GPS静态定位动态定位工程测量 定位技术的特点和优势 全球定位系统具有性能好、精度高、应用广的特点，是迄今最好的 导航定位系统。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应 用领域正在不断地拓宽，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深 入人们的日常生活。经过近10年我国测绘等部门的使用表明，GPS以 全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信 赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航 和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学 科。GPS卫星全球定位系统的全面建成和发展，必将给导航和测绘行业 带来深刻影响。 定位技术在实际测量工作中的对比分析 自2003年单位引进4套美国TRIMBLE(天宝)5700 GPS双频接收 机（静态定位精度5mm+×D）以来，笔者一直从事GPS的定位和 测量工作。分别完成了朝阳区温榆河河道改造工程控制测量、海淀区莲 西商务楼竣工控制测量、顺义残疾人培训中心控制和数字地形测量、燕 山石化控制和数字地形测量、大安山矿区控制和数字地形测量、天津塘 沽滨海旅游度假村控制和数字地形测量、天津地铁勘察定位、京沪高速 铁路勘察定位、沈大客运专线勘察定位、外交部职工住宅楼勘察定位等 大小数十项工程的控制和测量工作。在近几年来的工程测量中，通常都 是天宝3602DR全站仪(测量精度±2''，±（2mm+2ppm×D））和天宝 5700GPS联合进行，两者相互配合，取长补短，弥补对方的不足，从而更 有效发挥各种仪器的使用价值。全站仪测量具有精度高，速度快等优 势，但是受通视条件影响较大，遇有障碍物时需多次转点，使其优势得 不到充分发挥；而GPS测量对通视条件则没有要求，但由于测量数据都 是通过接收卫星信号得来，只有保证仪器能够接收到足够的卫星信号， 才能保证测量成果，因此，它对仪器周边的建筑、构筑物要求较高。全站 仪测量经过几十年的发展，现在各个方面已经是十分成熟，而GPS测量 在国内刚开始不久，好多技术都在试验阶段，各方面都有待完善。虽然 这两种测量技术广泛运用在日常生活中，但两者在实际工程测量中应 用时，在满足国家规范的同时两者之间相对测量精度能达到多少，特别 是GPS测量相对业已成熟的主流的全站仪测量之间的测量误差，笔者 多方查询，各方面文献均未作出相关报道。我们一直试图通过各种方法 和手段，对两种测量之间的关系进行一些研究，希望能对今后的测量工 作起到一个指导和借鉴作用。通过多年的工程实践和试验，笔者选取了 几个比较有代表性的工程实例，对GPS测量和全站仪测量在测量成果 精度上作了一些对比、总结和探讨。 GPS静态定位（四等）和全站仪定位工程对比 静态定位基本上都是用在测量控制上，故本研究分别是朝阳区温 榆河河道改造工程控制测量和海淀区莲西商务楼竣工控制测量的控制 测量数据进行比较，主要比较两种定位方面的坐标成果数据，具体测量 数据如表1、表2所示。通过以上工程实例，可以看出现在的GPS静态 定位（四等）和全站仪定位精度已经很接近，平面和高程误差都能控制 在10mm之内，测距相对误差在7万分之一以上，都能够满足3等以下 导线测量和3等以下水准测量的测量规范和生产要求，但是GPS静态 定位比全站仪定位更高速、高效，应用范围更广阔，经济效益更加明显。 在市场竞争激烈的今天，GPS测量已经成为工程测量的首选手段。 GPS动态测量(RTK)和全站仪测量 动态测量一般用在精度要求较低的测量工程。如地形测量、勘察定 位等方面，本研究选用天津塘沽滨海旅游度假村控制，沈大客运专线勘 察定位和数字地形测量和外交部职工住宅楼勘察定位成果进行比较， 相关测量数据及比较结果如表3、表4和表5所示。通过以上工程实例， 可以看出GPS动态测量(RTK)与全站仪的平面误差基本上在250mm之 内，高程误差在50mm之内。能够满足工程勘察初勘平面误差 m，高 程误差5cm，详勘平面误差，高程误差5cm的规范要求，同时还 能满足常规地形测量1∶500比例尺以上地形测量的工程测量规范要求。 GPS动态测量可以很好避免全站仪测量时繁琐复杂的分级控制过程， 能够很好克服测量点之间的通视问题，能减少一半的测量人员，从而节 约大量工作时间、大幅提高测量工作效率。 在工程测量中的优化经验与思路 通过对以上的测量数据对比和经验总结，我们对GPS测量定位技 术的性能、精度和使用条件有了更进一步的了解，这对我们后续的许多 工程施工提供了很好的依据，我们可以针对不同的工程技术要求，制定 不同的施测方案，在确保工程质量的同时，最大限度降低生产成本，使 单位的经济效益得到大幅提高。后来进行的大兴黄 村动车段勘察定位工程中，施工场地建筑密集，通 视条件极差，我们根据设计规定平面误差不超过1米、高程误差不超过 10cm的技术要求，利用RTK动态定位技术，有效克服了测量点之间通 视不畅的问题，测量人员也从两个测量组减少到一个组，五百多个钻孔 定位在三天时间就全部完成。同样的工作量如果要使用常规全站仪定 位，在如此困难的施测条件下，两个测量组估计七天才能完成。 团河行宫数字地形测量工程也是利用前面的理论成果，我们因地 制宜的制定出相应的施测方案。根据场地位于交通条件极不便利的郊 区且场地附近没有控制点的情况，利用GPS静态定位从6公里外把城 区的控制点引测过来，然后再用RTK动态技术进行数字地形测量，一 个测量组两天时间就完成了1平方多公里的地形测量。如果用全站仪 测量，仅控制测量一项就需一个测量组工作四~五天，加上地形测量至 少要花费一周的时间。利用以上的测量结论，沈大客运专线勘察定位、 外交部职工住宅楼勘察定位等工程都在较短时间内快速、高效地完成， 充分验证了上述经验总结的正确性。 3.结论 通过多年来对GPS定位技术的应用，可以总结出以下几点： （1）测量成果相对精度高，质量可靠。点位范围可以方便地控制在 米之内，并且点与点之间误差均为随机误差，不会产生累积误差。 （2）定位系统可以全天候作业，不受视线通视影响。 （3）可实时提供定位点的坐标及其点位精度，方便快捷，定位情况 一目了然。 （4）野外作业简单，效率高，自动化程度高，大大减小了劳动强度， 可节约大量的人力物力资源。 （5）作业过程中的一些注意事项： a.测量定位前应该做好作业地区的星历预报分析，明确测量的最 佳时段，通常卫星数量少于6颗时，不宜进行作业。因为卫星数量过少， 会对观测结果产生较大影响，测量成果精度不高不说，还会给内业解算 带来许多麻烦。 b.静态观测时，对于空旷、无干扰的地区，至少要连续观测30分钟 以上；对于城市建筑密集、干扰众多地区，最少要观测1个小时以上，才 能确保外业观测质量。 动态测量(RTK)时一定要在初始化完成后，在卫星fixed(固 定)情况下测量，如果在float(浮动)情况下测量，结果差别很大，少则几十 公分，多的有近十米。 （6）有待进一步研究之处： GPS实时静态定位在变形测量（位移、沉降）中的应用，它和全站仪 定位之间的关系。 不同的解算软件对GPS定位结果的影响。 参考文献 ［1］中国有色金属工业协会主编《.工程测量规范》（GB50026-2007） ［M］.北京：中国计划出版社，2008. ［2］北京市测绘设计研究院主编《.全球定位系统城市测量技术规 程》（CJJ73-97）［M］.北京：中国建筑工业出版社，1997. ［3］李天文.GPS原理及应用［M］.北京：科学出版社，2003. ［4］胡伍生，高成发.GPS测量原理及其应用［M］.北京：人民交通出 版社，2002.

随着新世纪的到来,科学技术的迅猛发展,已经引起社会经济结构和生活方式的重大变化。改革开放以来,我国测绘行业逐步实现了从模拟法向数字测绘体系的转变,并与遥感、空间定位和地理信息相结合,奠定了传统的测绘行业向信息产业发展的基础。传统的测绘产业应抓住机遇,以高新技术为依托,实现传统的测绘生产向数字化生产的转变,进而为建立数字化规模生产、并最终形成数字化生产基地打下良好的基础。1 测绘技术的发展方向及测绘行业的产业特征 测绘技术应属于信息技术传统的测绘技术领域包括大地测量技术、航空摄影测量技术、工程测量技术、地图制图与制印技术、海洋测绘技术以及测绘仪器制造技术等。当代测绘高科技主要是空间定位技术、航空和卫星遥感技术、地面一体化测量技术和地理信息技术,以及与之相配套的通信技术和系统技术而带来的上述技术的集成。它是以研究地理信息为主要目的,其研究内容主要包括对地理信息的几何物理性质的探讨,研究地理信息的度量方法,研究地理信息如何产生、提取、变换、检测、传递、存贮、识别和处理,以及研究如何表达和应用地理信息等这些均属于当代信息科学的研究内容。凡是用信息科学的原理和方法与信息打交道的技术均应称为信息技术。因此,我们有理由认为测绘技术应该属于信息技术范畴。测绘技术的现代化发展方向要以信息技术为发展方向,这就是当前测绘科技的发展战略。 测绘行业属于信息产业范畴测绘行业应该属于第三产业中的信息产业范畴。因为,一是测绘业务的基本内容都是为地理信息的获取、处理、表达等提供服务;二是测绘产品具有知识性和决策依据属性的信息产品;三是测绘技术在很大程度上属于信息技术范畴;四是测绘产品具有价值和使用价值(即测绘商品的商品属性)。因此,测绘生产应该是一种以信息产品的交换为目的的特殊商品生产。测绘行业属于第三产业的信息产业这不仅是理论上的划分问题,而是在市场经济的条件下,在实践中应当把它真正作为一种产业来经营。 测绘工作重点向开辟信息市场转移随着市场经济的发展,国家政治经济体制改革的不断深入,测绘生产管理方式从生产事业型向生产经营型转变。测绘生产单位承担指令性任务的比重逐步缩小,而计划外的开发性任务将大量增加,城乡建设与规划国土的全面规划与整治、资源的调查与开发、环境监测与保护等对测绘技术和测绘产品提出更迫切的要求,这些因素必将导致测绘市场的活跃。测绘市场包括测绘信息市场和测绘技术市场两个方面。测绘信息市场侧重于测绘信息产品在社会和经济领域内的交换和流通,测绘技术市场侧重于直接利用测绘技术进行有偿服务。可以预见,今后用户需要测绘市场提供的不仅是线划图产品,还要有影像产品;不仅是模拟产品,还要有数字产品、专题产品、硬件产品、软科学服务、动态信息等,都需要测绘行业自己去开拓。2 测绘单位应采取的对策 测绘单位要理顺产业结构测绘高科技的发展,打破了测绘行业的传统分工。地理信息产业应当摆脱经典测绘的组织和结构模式,寻找更好的优化组合与分工,应按地理信息产业的特点,形成从数据采集加工、建库、产品提供、维护一体化的产业体系,成立能快速生产、提供地理信息数据的部门。当前,在测绘科技高速发展的同时,与其许多相关专业集成向地理信息产业发展。要发展GPS、RS和GIS(简称3S)技术,需要跨部门、跨行业的联合,关起门来发展等于孤立自己。要学会在既联合又竞争的环境中求发展的机遇和技巧。 引进和培养能够适应信息产业需要的人才要发展信息产业,必须要有高科技的人才。传统的测绘行业分为大地测量、工程测量、摄影测量、地图制图和地图制印等专业。高科技的发展冲破了传统的分工,由于各类测绘高科技系统数字化、自动化、智能化程度高,很多操作可作为“傻瓜”式的操作。学会按键操作比较容易,如GPS接收机,只需花1~2小时即可学会操作,但要解决GPS数据中出现的问题,就需要一定的理论水平和研究水平。也就是说操作越来越简单,而解决关键问题却越来越复杂。在引进和培养人才中,注意研究人才和实用人才的合理搭配,使人才的结构能够最大限度地发挥效能。就专业而言,主要引进和培养“3 S”及其集成的人才。与此同时,还要注意人才的知识和技能的及时更新。3 测绘行业的主要技术政策测绘高科技的发展,信息产业的迅速崛起,导致测绘行业摆脱经典的测绘产业的组织和结构模式,但今后在一定的时间段内,测绘新技术体系不可能完全替代测绘生产中的常规技术体系,即常规测绘技术仍将在测绘生产中占有一席之地。因此,测绘单位和测绘科技工作者必须把解决关键技术问题和常规测绘技术的改造放在主要地位,要在常规技术和新技术之间,建立起一种适合本单位实际的过渡体系。实现测绘生产从模拟向数字化的转变,不仅仅是将模拟图转换为数字图,而是实现基础地理信息从采集、存贮、管理到产品输出整个流程作业方式的改变,这种改变是系统的、整体的。所以,测绘单位必须进行总体规划、分步实施,作为一个系统工程全面加以实现。当前,测绘单位首先要全面完成常规测绘技术向数字化和自动化方向过渡的技术改造。 组建基础地理信息系统建立1∶500~1∶10 000各种比例尺地形图、地籍测量、地下管线测量等需要的机助成图系统,应有数据库、图形库编辑功能,能够和野外观测电子手簿实现接口。只有这样,才能在新一轮的更新基本图中,全面实现航测数字化成图(局部地区不排除全野外数字成图),并建立全站仪、电子手簿在野外直接对数字地图进行修测(大面积集中修测亦可采用航测数字修测),使数字化成图一体化。各类工程图施测,建筑工程、水利工程放样,市政工程的定线以及各种工程的竣工测量等均应采用内外业一体化系统,其数据格式应与基础地理信息数据库接轨。 建立部门网络,实现资源共享盘片管理方法无法满足信息存贮、使用的要求,同时为避免出现磁盘数据损坏、数据丢失、新老版本数据混淆现象,应在生产管理部门、数字化内业生产部门、图档管理部门之间建成计算机网络,通过计算机图档管理系统实现数字化内业生产调图、归档到最终打印的自动化。为有利于生产方式从采集到管理的转换,应考虑建立本单位的局域网,实现各生产部门、生产管理部门、检查验收部门、图档管理部门之间的计算机网络互联,使各部门作业以数据流的方式进行运转。 推广GPS定位技术的应用应用GPS定位技术为城市及各重点工程项目建立各等级的控制网和精密工程控制网,重点掌握静态相对定位原理、布网原则、精度要求和作业技术方法。学会网型的设计、仪器检验方法、外业数据采集和内业数据处理、坐标转换、平差计算等问题的处理。在城市规划管理、市政管理、交通管理、环境保护、灾害监测、气象学、土地管理等城市管理方面,GPS都有着良好的应用前景和市场机遇。随着全球信息化浪潮和我国国民经济信息化的召唤,空间技术和计算机技术的迅猛发展,传统的测绘技术体系正在向以“3 S”技术为特征的现代测绘技术体系转变,测绘行业也正逐步向现代地理信息产业过渡和转化。我们应当贯彻“加强测绘工作,发展地理信息产业”的精神,立足现在,展望21世纪,携手并进,共创地理信息产业的未来。