浅谈精密测量技术现状及发展

浅谈精密工程测量及其应用

1精密工程测量特点与定义

对于工程测量来说，有普通工程的测量与精密的工程测量之分，可以仿照于工程测量学之中的概念进行研究，精密的工程测量一般就是指研究地球空间之中具体的几何实体，相对精密的测量描绘以及抽象几何实体的一种精密测设，是一种现实技术、理论以及方法。精密工程的测量所代表的工程测量学自身的发展与方向，精密本身是严密的以及，因此，进行工程测量之时，一定要足够严密才能进行。

精密工程测量自身最大的特点就是利用测量之中精度标准非常高的情况进行的。精度这个概念所涵蓋的意义又很广，分为绝对精度与相对精度两个方面。相对精度也可以进行两种情况的分类，一个是一个观测量之中精度和这个观测量具体的比值，它的比值越小，其相对精度也就越高，例如：边长相对精度。可是，比值和观测量以及它的精度这样两个关系量又都是存有一定关系的，同样的1比1000 000 。在观测量上是10米以及10千米的时候，精度也就分别是0.01毫米以及10毫米，因此，具有可比性相对较差这样的缺点。第二个为一点相对于另外的一点，尤其是在临近点的具体精度上，这样相对精度和基准也就没有了关系，方便它的比较，可是，组合又很多，让存在一百个点的时候，每个点就会存在99个这种相对精度。

精密测量的另一个特点就是在测量的现实可靠性要求相对也比较高，这之中涵盖了测量仪器具体鉴定检核、测量方法是否严密、测量标志的现实稳定、观测量彼此间互相检查控制、测量方案上的优选、严密数据的处理以及对测量的具体检查控制和监理等相关特点。

2 精密工程测量分析

2.1 GPS测量的特性

目前全球最为先进的定位系统就是GPS，这一技术已经被广泛的应用于军事和工程等很多的方面。GPS测量的特性可以表现在很多的方面。首先就是GPS测量的范围比较小，因此中基线边相对比较短，通过制定合理的测量方案，就可以有效的提高其观察数据的精度。此外通过对GPS技术的应用，可以快速的获取比较高精度的数据，从而满足精密测量的实际需求。这种测量方式还比较灵活，不需要经过通视，这样就可以将工作人员的工作强度进行降低，促进测量精度的提高。最后这种测量的方式还具有很高的自动化程度，可以对检测的目标进行全天候的观测。成本低廉，效率高，信息数据可以进行集中的处理，因此GPS测量技术应用的范围日益广泛。

浅谈我国工程测量技术的发展及未来展望

湖北国土资源职业学院

毕业论文

学生姓名： 孟德财

学 号： 31209620 和不属于法定测量的应用测量都属于工程测量”。随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化，我国工程测量的发展可以概括为“四化”和“十六字”，所谓“四化”是：工程测量内外业作业的一体化，数据获取及其处理的自动化，测量过程控制和系统行为的智能化，测量成果和产品的数字化。“十六字”是：连续、动态、遥测、实时、精确、可靠、快速、简便。

二、工程测量在理论方法方面的发展

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。

1工程测量的分类及其含义工程测量的分类及其含义

（1）按照工程建设的进行程序分类按照工程建设的进行程序分类

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础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，作为施工与安装的依据。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。

（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下的测量系统称为三维工业测量。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，测量数据处理工程测量的重要内容。

浅谈工程测量的未来发展趋势　栾猛　肇州县房产管理处　捐曝Ｅ－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。本文对工程测量进行了定义，按照工程建设　进行的程序和工程种类进行了具体的，阐述了工　程测量在理论方法方面的发展，对几种常用的理　论和方法进行了归纳和总结。　关镅Ｉ词：工程测量平差理论工程网优化设计　一　工程测量的定义　在工程建设的设计、施工和管理各阶段中　进行测量工作的理论、方法和技术，称为工程测　量。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，它直接为工程建设服务的，它的服务和　应用范围包括城建、地质、铁路、交通、房地产　管理、水利电力、能源、航天和国防等各种工程　建设部门。　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　基础ｆ：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，作为施工与安装的依据。一般也要求　先建立施工控制　，然后根倨工程的要求进行各　种测量工作。　竣工后的营运管理阶段的测量，乜括竣工测　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｛赁ｆｊ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下的测量系统称为　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　处理是工程测最的重要内容。　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　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，任意两点问的相　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　目　程技术　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　（外部可靠性）。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响　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）等方法重新作上述设计计算，直到获取一个较　好的结果。　３、变形观测数据处理　（１）变形观测数据处理的几种典型方法　根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种　最简单而有效的数据处理方法，由过程曲线可作　趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行　多元回归分析和逐步回归计算，可得到变形与显　著性因子间的函数关系，除作物理解释外，也可　用于变形预报。多元回归分析需要较长的一致性　好的多组时间序列数据。　（２）变形的几何分析与物理解释　传统的方法将变形观测数据处理分为变形　的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形　的空问及时间特性，主要包括模型初步鉴别、模　型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取３个　步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测　下，参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算　是建立变形模型的基础。变形的物理解释在于确　定变形与引起变形的原因之间的关系，通常采用　统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元　回归分析、灰色系统理沦中的关联度分析以及时　间序列频域法分析中的动态响应分析等。　（３）变形分析　预报的系统论方法　用现代系统论为指导进行变形分析与预报　是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系　统，它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构，是　非线性的，开放性（耗散）的，它还具有随机性，　这种随机性除包括外界干扰的不确定性外，还表　现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌　性。此外，还具有自相似性、突变性、自组织性　和动态性等特征。　三　工程测量学的发展展望　１．ｉ【４ＩＪ量机器人将作为多传感器集成系统在人　工智能方面得到进一步发展，其应用范围将进一　步扩大，影像、图形和数据处理方面的能力进一　步增强；　２．存变形观测数据处理和大型工程建设中，　将发展基于知识的信息系统，并进一步与大地测　量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等　学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安　

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浅谈工程测量研究现状与发展

作者：王庆红 徐勇

来源：《城市建设理论研究》2013年第20期

摘要：工程测量学科在近半个多世纪的发展中，取得了显著的成果。许多重大工程，如现代城市建设管理、土地利用管理、工业企业生产管理，社会各方面的地理信息工程等，都离不开工程测量。因此，对工程测量工作的现状和未来的发展方向必须有清醒的认知和清晰的研究。本文根据工程测量的主要研究成果，分析出其发展的阻碍因素，并对今后工程测量的发展方向做进一步的展望。

关键词：工程测量；现状；发展；对策

中图分类号：P258 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

工程测量是与建设工程密切联系的应用型学科，为国民经济的建设和发展提供重要的技术服务。而随着当代科学技术的进步，尤其是微电子技术、激光技术、计算机技术、空间技术、网络和通信技术的飞速发展和应用，也极大地推动了整个测绘科学技术的发展，从理论体系到应用范围都发生了巨大的变化和进步，亦为工程测量学科的理论和技术的发展提供了坚实的基础。但工程测量所受的重视程度却逐渐减弱，原因是大部分的测绘工程研究人员把目光投向了GIS、遥感等高新技术研究领域，致使传统的工程测量研究领域研究人员缺少，发展缓慢。如何改变目前的这种不利状况，加快前进步伐，提高研究水平和学术地位，是当前广大工程测量研究技术人员面对的一个重要问题。

2主要研究成果

工程测量学科在近半个多世纪的发展中，取得了显著的成果。该学科依托大地测量、摄影测量等相关学科的理论和技术，在大量的工程建设实践中，总结成功的经验，逐步形成和发展成为具有完整理论体系和鲜明工程应用特色的学科，其主要成就有如下几个方面：

1) 基础理论研究。目前，人工智能技术、专家系统方法，以及神经网络、遗传算法等新的数学方法也在不断地提高和完善安全监测的理论体系。精密工程测量作为工程测量的一个研究方向也取得了不少的成就，如用于大型粒子加速器施工测量的控制网建立理论，由于其不但精度要求高，而且有特殊的计算要求，从而形成了独特的计算方法; 另外，由于大型天线、大型船舶等工业产品建造的需要，形成了适合于小范围高精度测量的工业测量理论体系，其主要特点是范围小、精度高、测量点密集，对测量数据后续处理有特殊要求，从而形成了一整套的工业测量理论和方法。其中，数字建模和造型技术以及三维可视化分析技术是其重要的应用技术。 龙源期刊网