時間：2023-07-11 17:36:31
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12篇土木工程測量學，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:土木工程是一門范圍較廣的綜合性學科,土木工程測量是土木工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是土木工程技術(shù)人員從事工程建設(shè)的基礎(chǔ)。隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展,給測量技術(shù)帶來了重大變革,同時也給土木工程測量教學實踐帶來了一些新的變革,作為為現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)應用型人才的中職院校,一定要從本院校專業(yè)的特點和實際情況出發(fā),為提高教學質(zhì)量和培養(yǎng)合格的土木工程技術(shù)人才做出貢獻。
關(guān)鍵詞:中職土木工程測量;教學改革;實踐;探索
土木工程測量課程是土木工程專業(yè)學生的一門主要的技術(shù)基礎(chǔ)科,實踐性較強是本學科的重要特點。中職院校作為為社會培養(yǎng)應用型人才的基地,在土木工程的課堂教學和實踐中,一定要注重培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際能力和動手能力,提高學生的全面素質(zhì)和適應新技術(shù)挑戰(zhàn)能力。
一、土木工程測量教學改革的必要性
土木工程測量作為一門傳統(tǒng)學科,其教學內(nèi)容已歷經(jīng)了數(shù)年沿革,土木工程教學方法也一直圍繞著傳統(tǒng)方法進行。然而,隨著高新技術(shù)的發(fā)展和應用,工程類專業(yè)學生的培養(yǎng)目標有了新的調(diào)整。近幾年,以空間定位技術(shù)、航空航天遙感技術(shù)、地面一體化技術(shù)和地理信息技術(shù)以及3S集成技術(shù)為代表的當代測量高新科學技術(shù)的發(fā)展,使得測繪的作業(yè)方式、生產(chǎn)手段、數(shù)據(jù)采集和處理向一體化、智能化的方向發(fā)展,標志著測繪科學技術(shù)已從手工機械時代向電子信息化、自動化、智能化發(fā)展。[1]這些重要變化,不僅體現(xiàn)了學生培養(yǎng)方向的拓寬,也在學生應對新技術(shù)挑戰(zhàn)能力方面提出了更高地要求。當前,中職學生在畢業(yè)后,暴露出了知識陳舊、動手能力差、理論與實踐脫節(jié)、思想僵硬、缺乏創(chuàng)造力等缺點,傳統(tǒng)的土木工程測量學科體系已經(jīng)不能適應現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。面對出現(xiàn)的這些問題,作為中職土木工程測量課程的教師,一定要打破傳統(tǒng)的教學模式,開拓進取,大膽進行教學體制改革,建立一套與高新科技發(fā)展相適應的教學體系,為土木工程建設(shè)培養(yǎng)實用、新型、合格的綜合型人才。
二、中職土木工程測量教學中存在的問題
培養(yǎng)面向基層的土木工程測量技術(shù)人員,是中職院校的重要任務之一。隨著教學課程目標的改革,中職院校教學內(nèi)容和方法也進行了一系列的變革,但由于高新科技發(fā)展的迅猛性,中職土木工程測量教學課程中還存在著諸多問題。
第一,教師傳統(tǒng)的教學理念,自身素質(zhì)不高。由于受傳統(tǒng)教育觀念的影響,再加上中職教師進修機會少等各方面因素的影響,中職教師不能在第一時間接受到新的教育理念、教學方法和手段,所以也就造成在自身教學過程中,教學理念相對落后,教學方法和形式更新較慢,這些主觀因素和客觀因素的共同制約著教師自身素質(zhì)的提高。
第二,學生對學習認識不足,動手實踐能力較差。當前,大多數(shù)中職院校對學生學習效果的測評仍停留在卷面測評上,即使向土木工程測量這種實踐性較強的學科也只不過是在籠統(tǒng)地實習之后給學生打出實習成績。這種不健全的考核標準導致學生對學習認識不足,理論與實踐脫節(jié),也嚴重阻礙了學生動手能力的積極性和主動性,培養(yǎng)出來的學生無法適應企業(yè)需要。
第三,教材內(nèi)容相對滯后,教學測量儀器陳舊。近年來,國家已經(jīng)加大了對中職院校的教育資金投入,但由于受新技術(shù)、新儀器的沖擊,國家的教育資源投入力度仍然不夠,表現(xiàn)出教材中教學內(nèi)容始終沒有太大的變化,教學測量儀器成就和欠缺,一些新型儀器學生可能從未見過或接觸過,導致在以后的生產(chǎn)實踐中無法開展工作。
三、中職土木工程測量教學中改革的路徑探索
為培養(yǎng)適應現(xiàn)代化建設(shè)需要的應用型人才,中職教師必須針對當前中職土木工程測量教學過程中存在的問題,進行大膽的改革和探索,為提高教學質(zhì)量和培養(yǎng)土木工程測量技術(shù)性人才努力。
第一,樹立全新的教學理念,自覺更新教學知識。土木工程測量專業(yè)的實踐性較強,當前中職院校的測量儀器更新較慢,教師必須通過現(xiàn)代教學手段,最大限度地利用現(xiàn)有資源,給學生講解最新的儀器設(shè)備和測量方法,讓學生有一個大致了解,并通過各種形式和渠道不斷促進自身知識結(jié)構(gòu)的更新和業(yè)務水平的提高,以便能夠培養(yǎng)出更加合格的土工工程測量的技術(shù)型人才。
第二,激發(fā)學生學習興趣,鼓勵學生參加生產(chǎn)實踐。土木工程測量作為土木工程專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,應緊密聯(lián)系土木施工現(xiàn)場實踐,以實用為主,在理論上不宜過多展開,以啟發(fā)式、誘導式為主。[2]興趣是最好的老師,中職土木工程測量課程中,教師要根據(jù)本學科的特點,充分發(fā)揮學生的主題作用,引導學生積極思維,主動參與到教學實踐過程中,著重培養(yǎng)學生的動手能力和實踐操作能力,達到教學目的。
第三,優(yōu)化教材內(nèi)容,加大教育資源的投入。現(xiàn)代高新技術(shù)的迅猛發(fā)展決定了土木工程測量教材的內(nèi)容更新速度要快于其他學科,但是我們的教材內(nèi)容幾乎很多年不變,跟不上知識更新步驟的教學體制終將會被社會淘汰。加上土木工程測量學的概念較多,學生負擔相對過重,教師在教學過程中要堅持少而精的原則,突出重點,提高學生的學習效率。另外,國家還要加大對教育資源的投入力度,購買一些新型的測量儀器,以便學生掌握新型儀器的應用。
新的形勢下,給土木工程測量教學改革帶來了挑戰(zhàn),同時也帶來了新的發(fā)展機遇,作為中職土木工程測量學科的教師,一定要任重而道遠,通過不斷更新自己的知識結(jié)構(gòu),開展多種形式的教學,并根據(jù)科學技術(shù)的發(fā)展方向和企業(yè)的用人需求,不斷優(yōu)化教學過程和課程建設(shè),為培養(yǎng)適應現(xiàn)代社會發(fā)展的綜合性、應用型、技術(shù)性人才做出自己最大的貢獻。
參考文獻:
這次假期實踐，我到了我們當?shù)氐慕ㄖさ兀驗橛杏H屬在那里，儀器也算是齊全。那里地勢較為平坦，地貌相對簡單，但在這實習的十多天里還是體會到了從未有過的艱辛。現(xiàn)在細細想來，那十多天的經(jīng)歷，雖然艱苦，但卻學到了很多，不僅僅是測量的實際能力，更有面對困難的忍耐。說實話，，在最初幾天的新鮮感過后，每天重復而乏味體力勞動，讓我有些怨聲載道，但工程本身的性質(zhì)又不允許工期的延后，所以不得不繼續(xù)早出晚歸。其實現(xiàn)在想來，也許絕大多數(shù)工作都是如此，這更多的只是從未有過的疲勞所帶來的壓力。當幾天之后，我們習慣了早上5點起床，扛著測量儀器外出測量的生活時，我們不再聽到之前的牢騷。為了保證測量的精確度和測量的時間進度，我們總是在天剛蒙蒙亮的時候起床,帶上“家伙”到了主一、主二與公一交界處的測量場地開工.
測量學首先是一項精確的工作，通過在學校期間在課堂上對測量學的學習，使我在腦海中形成了一個基本的、理論的測量學輪廓，而實習的目的，就是要將這些理論與實際工程聯(lián)系起來，這就是工科的特點。測量學是研究地球的形狀和大小以及地面點位的科學，從本質(zhì)上講，測量學主要完成的任務就是確定地面目標在三維空間的位置以及隨時間的變化。在信息社會里，測量學的作用日益重要，測量成果做為地球信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，提供了最基本的空間位置信息。構(gòu)建信息高速公路、基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)及各種專題的和專業(yè)的地理信息系統(tǒng)，均迫切要求建立具有統(tǒng)一標準，可共享的測量數(shù)據(jù)庫和測量成果信息系統(tǒng)。因此測量成為獲取和更新基礎(chǔ)地理信息最可靠，最準確的手段。測量學的分類有很多種，如普通測量學、大地測量學、攝影測量學、工程測量學。作為測量工程專業(yè)的學生，我們要學習測量的各個方面。
通過這次實習，鍛煉了很多測量的基本能力。首先，是熟悉了全站儀的用途，熟練了全站儀的各種使用方法，掌握了儀器的檢驗和校正方法。其次，在對數(shù)據(jù)的檢查和矯正的過程中，明白了各種測量誤差的來源，其主要有三個方面：儀器誤差（儀器本身所決定，屬客觀誤差來源）、觀測誤差（由于人員的技術(shù)水平而造成，屬于主觀誤差來源）、外界影響誤差（受到如溫度、大氣折射等外界因素的影響而這些因素又時時處于變動中而難以控制，屬于可變動誤差來源）。了解了如何避免測量結(jié)果錯誤，最大限度的減少測量誤差的方法，即要作到：
（1）在儀器選擇上要選擇精度較高的合適儀器、
（2）提高自身的測量水平，降低誤差水平。
（3）通過各種處理數(shù)據(jù)的數(shù)學方法如：距離測量中的溫度改正、尺長改正，<蓮~山課件>多次測量取平均值等來減少誤差。第三，除了熟悉了儀器的使用和明白了誤差的來源和減少措施，還應掌握一套科學的測量方法，在測量中要遵循一定的測量原則，如：“從整體到局部”、“先控制后碎部”、“由高級到低級”的工作原則，并做到“步步有檢核”。這樣做不但可以防止誤差的積累，及時發(fā)現(xiàn)錯誤，更可以提高測量的效率。通過工程實踐，真正學到了很多實實在在的東西，比如對測量儀器的操作、整平更加熟練，很大程度上提高了動手和動腦的能力，同時也拓展了與他人的交際、合作的能力。
一次測量實習要完整的做完，單單靠一個人的力量和構(gòu)思是遠遠不夠的，只有團隊的合作和團結(jié)才能讓實習快速而高效的完成。而這些，就是在測量之外所收獲的了。團隊的合作很重要
測量儀器的使用和實地的測量實習工作的開展，讓我更直觀接觸到了土木工程測量這個學科，也為我今后走上工作崗位后，更好更快地使用儀器、控制測量發(fā)放奠定了堅實的基礎(chǔ).測量儀器的使用和實地的測量實習工作的開展,我更直觀接觸到了土木工程測量這個學科，也為我們今后走上工作崗位后，控制測量發(fā)放奠定了堅實的基礎(chǔ)。相比于以往的教學型實習，真正的工程實習顯然能夠更好的體會所學到的知識。事實也確實是如此，通過這次實習，我真正的體會到了理論聯(lián)系實際的重要性。這次實習也讓我們明白了，土木工程專業(yè)的實際操作性強的特點，觸發(fā)我們今后要更加努力學習專業(yè)知識，并要加強理論與實踐相結(jié)合的方式方法，從本質(zhì)上提高自己的專業(yè)水平。
關(guān)鍵詞：土木工程施工；測量施工；原則；應用；分析
作為我國土木工程施工過程中的一個非常重要的施工環(huán)節(jié)，測量施工主要指的是在施工過程中對相應施工數(shù)據(jù)的實時收集，數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)校對，通過上述的工作來實現(xiàn)工程施工檢測的主要目的，保障施工的順利進行，提升施工的施工質(zhì)量。作為一項同工程施工全過程都有緊密聯(lián)系的一項施工部分，測量在工程施工過程中應用范圍非常廣泛，貫穿了施工的全過程。尤其是在土木工程施工過程中，工程測量施工技術(shù)應用更是非常廣泛，同時效果也是非常的突出。通過實際的施工經(jīng)驗來看，測量施工技術(shù)是一項土木工程施工的基礎(chǔ)項目施工。測量施工的質(zhì)量好壞直接影響著后續(xù)工程的設(shè)計施工以及工程的后續(xù)運行。因此本文從測量技術(shù)的主要內(nèi)容，主要作用以及主要的工作原理來進行詳細的分析，將工程施工前期的測量；施工過程中的測量以及施工后期設(shè)備安裝過程中的測量等環(huán)節(jié)進行對比以及闡述，希望通過上述的內(nèi)容闡述能夠有效的提升或者是擴大測量施工技術(shù)在土木工程中的重要性以及實際作用。
1 我國土木工程施工中測量技術(shù)的主要內(nèi)容
在我國土木工程中，測量施工技術(shù)是一種各項測量施工的總和。其中包括了在工程勘探設(shè)計過程中的測量；工程在建設(shè)施工過程中的測量；工程在運行管理過程中的測量等等。土木工程測量施工技術(shù)最主要的科學依據(jù)就是工程測量學。主要是在工程施工過程中通過空間幾何實體的具體實際y量以及描繪，通過相應的科學測量以及描述能夠有效地收集關(guān)于工程施工的相關(guān)測量數(shù)據(jù)，為整個土木工程施工建設(shè)提供了非常重要并且準確的施工測量數(shù)據(jù)，有利于整個施工的施工質(zhì)量以及施工進度的提升。在工程施工的各關(guān)階段中測量提供的數(shù)據(jù)能夠有效的提供現(xiàn)場的施工放樣所需的數(shù)據(jù)；現(xiàn)場設(shè)備安裝所需的數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場施工變形測量所需的參考數(shù)據(jù)等。上述的測量數(shù)據(jù)我們還可以通過相應的理論測量數(shù)據(jù)進行比較，來找出相應的測量偏差，通過對測量偏差的調(diào)整來保障測量技術(shù)在應用中的準確率。
2 我國土木工程施工中測量技術(shù)的主要作用以及在工程中占據(jù)的位置
作為一項必須提供準確數(shù)據(jù)的施工工序，測量施工在整個土木工程的施工過程中要求非常嚴格。土木工程在施工過程中具有工程任務量較大；工程施工過程中工序繁瑣以及工程施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)交叉施工的狀況，因此我們在進行施工的前期要做好施工過程中的詳盡準備，確保施工的順利進行。測量施工技術(shù)作為能夠左右施工質(zhì)量的一項施工項目，我們在測量施工的過程中要根據(jù)現(xiàn)場的實際施工現(xiàn)狀，全面建立健全相應的測量檢查制度，這樣能夠在一定程度上保障現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)的精確性。我們在測量的過程中要始終堅持科學有效的測量方法，要在測量數(shù)據(jù)全面性的問題上給予足夠的保障。在土木工程測量過程中主要的測量環(huán)節(jié)有三個。第一個是工程的距離測量；第二個是工程的角度測量；第三個是工程的高程測量。因為在測量過程中會出現(xiàn)一定的誤差傳遞以及誤差積累，因此我們要對測量過程中出現(xiàn)的誤差進行詳細的規(guī)定以及限制，只有這樣才能夠保障測量施工對整個工程的施工起到正面的應用以及作用，否則整個工程的施工質(zhì)量會受到很大程度的影響。在土木工程測量施工的過程中，相應的施工技術(shù)人員要明確施工過程中的施工態(tài)度以及施工方式，同時要在施工過程中保障測量施工的地位以及實現(xiàn)測量的主要作用。在測量的過程中要熟練的掌握相應的測量方法以及原理。作為一項基礎(chǔ)性工作，測量工程的服務對象是工程的施工設(shè)計以及現(xiàn)場的實際施工，因此現(xiàn)場的測量技術(shù)人員要對現(xiàn)場的測量數(shù)據(jù)負責。
3 我國土木工程施工中測量技術(shù)的主要工作原則
在建筑學中，工程的測量技術(shù)是一門幾何學的分支。在實際工程的測量過程中我們最主要的工作就是要減少或者消除測量誤差的積累以及傳遞。我們在實際的測量工作進行過程中要通過逐一設(shè)置測量點的方式來均化測量過程中出現(xiàn)的誤差。在測量精度方面，我們的工作原則是要保障精度等級由高到低的滿足。在測量技術(shù)中精度等級的規(guī)定有一套相應并且科學的理論，因此在測量過程中要嚴格的執(zhí)行相應的測量精度要求以及標準。在測量布局過程中要保障測量工作的全局性，測量工作必須從整體開始逐漸的到局部測量過渡。在測量過程中使用的定位技術(shù)尤其是點定位技術(shù)必須保障測量的整體性，測量定位基準的選擇必須符合相應的測量精度標準。在測量工作進行過程中要保障檢核制度的完全落實，要保障每一個環(huán)節(jié)的測量數(shù)據(jù)都能夠有相應的檢核。在保障測量數(shù)據(jù)可靠精準的前提下，保障測量數(shù)據(jù)是可以應用在實際施工過程中。
4 我國土木工程施工中測量技術(shù)在整個施工中的具體應用
4.1 測量技術(shù)在土木工程施工前期勘測過程中的應用
在土木工程施工前期。測量工作的展開必須要保障測量人員有相應的測量施工資質(zhì)，要保障施工的全過程有監(jiān)督以及檢查體制。在測量施工中首先要對施工現(xiàn)場進行勘察，勘察內(nèi)容包括了地形以及周邊的環(huán)境等。我們通過測量來測繪施工策略圖，為后續(xù)施工設(shè)計提供準確的設(shè)計數(shù)據(jù)。
4.2 測量技術(shù)在土木工程施工設(shè)計過程中的主要應用
在工程施工設(shè)計階段的測量主要是將設(shè)計過程中的數(shù)據(jù)以一定的比例以及高程來實際落實到現(xiàn)場的施工現(xiàn)場。因此我們通常是邊設(shè)計邊測量，以保障整個工程設(shè)計過程中的相應數(shù)據(jù)準確，讓現(xiàn)場的施工能夠順暢。
4.3 測量技術(shù)在土木工程設(shè)備安裝環(huán)節(jié)的主要應用
根據(jù)設(shè)計圖紙和基準，使用測量儀器測定設(shè)備安裝的標高基準點和中心線，在安裝過程中檢測安裝設(shè)備的精度與偏差，保證將設(shè)備安裝在正確位置上。其主要內(nèi)容有：參與基準控制網(wǎng)及基本水準點的定位的測量；檢查、復測、驗收設(shè)備基礎(chǔ)的中心線與標高以及沉降觀測數(shù)據(jù)，并復測基礎(chǔ)輪廓及與設(shè)備相關(guān)的“孔、洞、槽”的尺寸和定位距離，保證地腳螺栓的精度一致；在連續(xù)性的生產(chǎn)線上，要明確各設(shè)備中的位線和標高等，確認已具備安裝條件；測定設(shè)備基礎(chǔ)的基準點，必須與原始水準點組成一個水準環(huán)線，按二等分安裝的基準點、沉降觀測點、基準線和輔助線。
4.4 測量技術(shù)在土木工程竣工環(huán)節(jié)的主要應用
工程測量還廣泛應用于土木工程中竣工驗收監(jiān)測工作中的現(xiàn)場勘察監(jiān)測和數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理中，這也是報告編制和報告審核階段的重要數(shù)據(jù)憑證。在項目驗收時的關(guān)鍵點上，例如批復中專門提及的要求、人環(huán)問題、總量問題等都需要進行嚴格的測量工作，以提供達標的數(shù)據(jù)。
參考文獻
[1]李哲，高立，喬輝.GPSPPK技術(shù)在測量外業(yè)中的應用探討[J].測繪與空間地理信息，2012（05）.
[2]劉學，張弘.工程測量[M].第一版.海南出版社，2007.
（2.河南省地礦局第二地質(zhì)勘查院，河南，許昌，461000）
【摘 要】工程測量技術(shù)是服務于工程建設(shè)的一種測繪技術(shù),它的發(fā)展與測繪科學技術(shù)和工程建設(shè)的發(fā)展密切相關(guān)。 隨著科學技術(shù)的進步，現(xiàn)代社會對測量技術(shù)的要求日益提高，要求工程測量學服務的領(lǐng)域也在不斷擴大。通過對工程測量學應用的分析，系統(tǒng)的總結(jié)出工程測量學今后的發(fā)展走向。本文對工程測量進行了定義，按照工程建設(shè)進行的程序和工程種類進行具體闡述了工程測量在理論方法方面的發(fā)展，對幾種常用的理論和方法進行了歸納和總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】工程測量；發(fā)展；應用
1 前言
工程測量 （engineering survey ）在測繪界，人們把工程建設(shè)中的所有測繪工作統(tǒng)稱為工程測量。它已經(jīng)逐漸地進入我了們的日常生活中，在學習及應用了解工程測量技術(shù)時，應該注重對基礎(chǔ)理論知識和基本測繪技能掌握與應用，提升個人專業(yè)素質(zhì)。
工程測量技術(shù)主要是在工程建設(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)展變化的趨勢預報。
2 工程測量基本概述
工程測量是一門工程實踐學科，它的主要研究對象是工程開發(fā)和建設(shè)過程中的各項測量工作的理論和技術(shù)情況。它的過程主要包括：過程策劃階段的地形測量和控制測量；工程建設(shè)階段的施工過程控制測量；實施過程階段的變形測量；工程竣工交付時的竣工測量。測量技術(shù)可運用的范圍廣泛，可服務的對象豐富多樣，在整個工程學科中它屬于一種交叉性非常強的學科，它所涵蓋的技術(shù)含量較高，對社會的發(fā)展和科學的進步有著不可限量的作用。
3 工程測量與現(xiàn)代科學的關(guān)系
現(xiàn)代科技的進步同時也使測量技術(shù)發(fā)生飛速的更新發(fā)展，工程測量技術(shù)的基本理論。技術(shù)系統(tǒng)、科研領(lǐng)域以及科學發(fā)展對象等正由于新的時代的發(fā)展需要而引起了巨大的改變。從目前工程測量的發(fā)展形勢不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代工程測量學已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)型為對空間上的數(shù)據(jù)進行測量 收集、管理、分析、儲存以及反饋的系統(tǒng)性研究，這些數(shù)據(jù)已經(jīng)不同于以往，而是從衛(wèi)星系統(tǒng)空載傳感器和各種高級別測繪儀器上收集得到。在社會發(fā)展和科學進步的基本前提下使工程測量學這門傳統(tǒng)的科學技術(shù)在現(xiàn)代信息社會中的作用日趨完善。目前，新興的現(xiàn)代工程測量技術(shù)已成功從單一的工程建設(shè)領(lǐng)域中突圍而出，改變傳統(tǒng)的狹隘意義觀念，向廣義的多元化方向發(fā)展。
4 工程測量的發(fā)展趨勢
4.1 工程測量技術(shù)協(xié)同其它專業(yè)技術(shù)共同發(fā)展進步將是今后一段長期發(fā)展過程中的主流發(fā)展趨勢，在技術(shù)上將出現(xiàn)多功能多樣化用途的工程系統(tǒng)。
4.2 工程測量的數(shù)據(jù)收集形式不再局限于一維和二維，在新系統(tǒng)下將向三維甚至四維方向發(fā)展，從傳統(tǒng)的現(xiàn)場交互式測量形式轉(zhuǎn)變?yōu)檫h程控制式測量形式；測量作業(yè)所用平臺將從固定的地面轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕d。機載甚至衛(wèi)星控制等，逐步從靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)。
4.3 工程測量的數(shù)據(jù)分析計算由偏重基本的平差計算、網(wǎng)的坐標運算、幾何形式計算逐步轉(zhuǎn)型為高密度高精度的空間點處理、“點云”數(shù)據(jù)分析、被測實物的三維空間坐標重建、可視化處理 “逆向工程” 和設(shè)計模型的對比分析，測繪數(shù)據(jù)同各種理論數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)完美對接。
4.4 工程測量實現(xiàn)進一步的宏觀方向和微觀世界兩個極端的發(fā)展。在宏觀測量技術(shù)方面，工程建設(shè)將具有更大的難度及規(guī)模，精度要求也更為提升。在微觀測量技術(shù)方面，將向微型計量方向發(fā)展，測量的尺度維度大大縮小，將發(fā)展出微型顯微測量及圖像處理技術(shù)。
4.5 工程測量將實現(xiàn)過程控制的一體化和網(wǎng)絡(luò)化、無線數(shù)據(jù)交換技術(shù)、計算機應用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化等技術(shù)將使工程測量從獨立式走向綜合化，從單體作業(yè)基本形式發(fā)展為共同作業(yè)及實時作業(yè)模式。
4.6 在進行工業(yè)測量、大型機電設(shè)備組裝、線上檢驗和質(zhì)量控制時采用高端的測量設(shè)備儀器以及先進的作業(yè)方法，這成為了制作業(yè)的發(fā)展新趨勢，甚至可以列為制造業(yè)牢不可分的一個組成部分。
4.7 工程測量設(shè)備從傳統(tǒng)的人工設(shè)備發(fā)展出智能機器測量設(shè)備，并將多種高端技術(shù)融為一體，可服務的領(lǐng)域?qū)⒏訌V闊。對圖形圖像以及相關(guān)應用數(shù)據(jù)的處理方法和手段也將進一步提升。
4.8 相關(guān)技術(shù)服務領(lǐng)域?qū)⑦M一步得到拓展可應用在設(shè)計制造行業(yè)、工藝流程控制、工程評估評測、工程監(jiān)督、城市規(guī)劃、工程建設(shè)、 環(huán)境保護等各個方面和領(lǐng)域。
5 工程測量的歷史進程
從測量學科的發(fā)展情況，我們可以將工程測量技術(shù)主要的發(fā)展特點歸納總結(jié)為 14 個字，即：精準、快捷、動態(tài)、簡單、及時、持續(xù)、遠程、傳統(tǒng)的測量內(nèi)外業(yè)一般擁有一體化的特點，其涵義在傳統(tǒng)上只局限在內(nèi)業(yè)中完成已有的項目工作，而現(xiàn)有的一體化體系已上升到快捷的在外業(yè)直接將工作完成的高度，內(nèi)業(yè)和外業(yè)之間不再有非常明顯的區(qū)別界限。在外業(yè)進行測量作業(yè)時可直接進行對圖形圖像的編輯和儲存，不需要再將數(shù)據(jù)帶回內(nèi)業(yè)處理；在進行施工放樣時，得到的相關(guān)數(shù)據(jù)可邊放樣邊計算，隨時進行數(shù)據(jù)的處理更新。測量過程中的自動化流程主要是指在收集、處理、儲存、反饋數(shù)據(jù)時可由系統(tǒng)自動完成而不需要再進行人工操作 測量技術(shù)水平可以達到全數(shù)字化管理的高層次，可以利用計算機自行進行分析和處理。此外，測量測繪的圖形圖像能及時更新反饋，實現(xiàn)可視化、三維化和空間立體化標準等。最終，測量成果及相關(guān)數(shù)據(jù)圖形圖像等都可以實時的利用網(wǎng)絡(luò)進行儲存、傳播和分享。
6 發(fā)展動態(tài)及展望
通過前面的分析，從測量技術(shù)的傳統(tǒng)到現(xiàn)時的發(fā)展我們不難想象，測量技術(shù)同其它工程技術(shù)相結(jié)合是今后很長一段時間內(nèi)工程測量學發(fā)展的主攻方向，將有更多更新更全面的多功能測量系統(tǒng)的出現(xiàn)，其相應服務范疇也將逐步擴大。大型復雜結(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。
結(jié)語：社會的進步和科技的發(fā)展給工程測量學提供了新的方法和新的方向，從而不斷的促使這門傳統(tǒng)學科的持續(xù)不間斷發(fā)展，而工程測量學的進步也會直接造福于社會，為社會的進步和人民的生活水平的提高創(chuàng)造了良好的條件。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)展和應用的前景是廣闊的。
參考文獻
【關(guān)鍵詞】工程測量；技術(shù)發(fā)展；現(xiàn)狀；應用；綜述
工程測量是一門應用學科，它是直接為國民經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)服務，緊密與生產(chǎn)實踐相結(jié)合的學科，是測繪學中最活躍的一個分支學科，工程測量有著悠久的歷史，近20年來，隨著測繪科技的飛速發(fā)展，工程測量的技術(shù)面貌發(fā)生了深刻的變化，并取得了很大的成就。
1 工程測量的定義
1.1 學科地位
測繪科學和技術(shù)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，服務領(lǐng)域怎樣拓寬，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，學科本質(zhì)和特點都不會轉(zhuǎn)變，總的來說，整個學科的二級學科仍應作如下劃分。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（包括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。
1.2 研究應用領(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)施，施工建設(shè)和運行管理三個階段劃分，也有按行業(yè)劃分為：X-路工程測量、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、三維工業(yè)測量等，幾乎每一行業(yè)和工程測量都有相應的著書或教材。
2 工程測量儀器的發(fā)展
工程測量儀器可以分為通用儀器和專用儀器。通過儀器中常規(guī)的光學經(jīng)緯儀，光學水準儀的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IS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食品在工程測量中得到廣泛應用。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)與全站儀靈活的三維極坐標技術(shù)完美結(jié)合，可實現(xiàn)無控制網(wǎng)的各種工程測量。
3 工程測量技術(shù)發(fā)展進程及成就
3.1 先進的地面測量食品在工程測量中的應用
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、電子經(jīng)緯儀、全站儀等，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。
3.2 三維工業(yè)測量技術(shù)的興起和應用
20世紀80年代以來，隨著高新技術(shù)的發(fā)展，三維工業(yè)測量系統(tǒng)是以電子經(jīng)緯儀或近景攝影儀為傳感器在電子計算機的支持下面形成的三維測量系統(tǒng)：（1）汽車、飛機、造船工業(yè)及空莘技術(shù)等方面設(shè)計，試驗，制造，組裝過程中的測量和定位；（2）工業(yè)用機器人的檢測；（3）衛(wèi)星接收天線安裝和維護的精度檢測；（4）生產(chǎn)自動化過程，生產(chǎn)過程控制，生產(chǎn)質(zhì)量檢驗與檢測的動態(tài)測量；（5）負荷試驗中變形與應變測定；（6）欄水與喧坡穩(wěn)定性的檢測等。
4 GPS定位技術(shù)在工程測量中的應用
在GPS定位技術(shù)的應用已深入到各個領(lǐng)域，國家大地網(wǎng)、城市控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)的建立與改選已普遍地應用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、地質(zhì)勘察剖面測量、碎部點的測繪與放樣等領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應用前景。
（1）建立工程控制網(wǎng)。工程控制網(wǎng)是工程建設(shè)管理和維護的基礎(chǔ)。其網(wǎng)型和精度要求與工程項目的性質(zhì)，規(guī)模密切相關(guān)，一般地工程控制網(wǎng)覆蓋面積小，點位密度大，精度要求高，用常規(guī)的方法多采用邊角網(wǎng)。（2）采用GPS定位的方法建立工程控制網(wǎng)。具有點位選擇限制少，作業(yè)時間短，成果精度高，工程費用低等優(yōu)點。可應用于建立工程首級控制網(wǎng)、變形監(jiān)測控制網(wǎng)、工礦施工控制網(wǎng)、工程勘探、施工控制網(wǎng)、隧道等地下控制網(wǎng)等。應用GPS技術(shù)建立控制網(wǎng)，通常采用載波和相位靜態(tài)差分技術(shù)，以保證達到毫米精度，應用GPS技術(shù)建立道路勘探，施工控制風和隧道工程控制網(wǎng)等具有顯著的優(yōu)勢。
5 區(qū)域差分網(wǎng)下的碎部測量與放樣
（1）區(qū)域性GPS差分系統(tǒng)下的碎部測量與放樣，是基于區(qū)域GPS差分網(wǎng)進行的，區(qū)域差分與RTK單基點載波相位差分的原理相似，不同的是區(qū)域差分的基準站往往多于1個，多基準站組成基準網(wǎng)，基準網(wǎng)提供各個基準站的差分信息，用戶接收機根據(jù)自己的位置確定各基準站差分信息的權(quán)，排非等權(quán)平差后形成自己的差分改正數(shù)，實現(xiàn)差分定位。
（2）變形監(jiān)測。變形監(jiān)測主要是監(jiān)測像大橋、水庫大壩、高層大樓等建筑物，構(gòu)筑物的地基沉降、位移以及整體的傾斜等狀況。監(jiān)測工作的特點是被監(jiān)測體的幾何尺寸巨大，監(jiān)測環(huán)境復雜，監(jiān)測技術(shù)要求高，常規(guī)的監(jiān)測技術(shù)是應用水準測量的方法，監(jiān)測地基的沉降，應用三角測量的方法，監(jiān)測地基的位移和整體的傾斜，GPS技術(shù)在該領(lǐng)域有廣泛的應用。
6 數(shù)字化技術(shù)在工程測量中的應用
（1）地圖數(shù)字化技術(shù)。在建立各種GIS系統(tǒng)時，對原有地圖進行數(shù)字化處理，在建庫工作中占據(jù)了相當大的工作量，各工程測繪部門都投入了相當大的人力和財力。對于已有紙制地圖，若其現(xiàn)勢性，精度和比例尺都滿足要求，就可以利用數(shù)字化儀將其輸入計算機，經(jīng)編輯，修補后生成相應的數(shù)字地圖，當前有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描天量化兩大類儀器，針對大比例尺地形圖，大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息，高效，便捷，保真的對地圖進行數(shù)字化處理。
（2）數(shù)字化成圖手段。大比例尺地圖和工程圖的測繪是傳統(tǒng)工程測量的重要內(nèi)容，常規(guī)的成圖方法野外工作量大，作業(yè)艱苦，作業(yè)程序復雜，同時還有繁瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長，產(chǎn)品單一，難以適應社會飛速發(fā)展的需要。而數(shù)字化成圖技術(shù)具有精度高，勞動強度小，更新方便，便于保存及應用，易于等特點。目前，數(shù)字化成圖技術(shù)有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式，內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法，主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等，其特點是精度高，內(nèi)外業(yè)分工明確，便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。
7 工程測量學的發(fā)展展望
隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展進步，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)，并進一步與大筑學學科相結(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三級工業(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。
8 結(jié)束語
工程測量學是研究地球空間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)的一門應用性學科。她始終與同時代測繪科學技術(shù)和工程建設(shè)的發(fā)展相同步。對新技術(shù)的需求越來越多，對工程測量也提出了更高的要求，我們要大力促進工程測量的技術(shù)方法與手段的更新?lián)Q代，積極推動新技術(shù)的推廣和應用。
【參考文獻】
[1]潘正風.工程測量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[C]//現(xiàn)代工程測量技術(shù)發(fā)展與應用研究交流會論文集.寧波，2005.
【關(guān)鍵詞】 提高；測量；競賽；成績。
On how to improve the measurement of race results
Zhoumingwu
（The Hetao College Department of Civil Engineering Bayannaoer 015000）
【Abstract】 on how to improve the measurement of race results done with careful preparations of some of the summary and discussion
【Key words】 improve； measurement； competition； achievements
工程測量是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它是土木學生掌握專業(yè)知識技能必修的重要課程，各學校為了營造良好的工程測量學習氛圍每年都要舉辦測量大賽，目的在于調(diào)動學生學習測量知識的積極性和主動性，培養(yǎng)學生的動手實踐能力，增強學生未來就業(yè)的能力。近年來測量大賽的規(guī)模也越辦越大，已有全國性的大賽。為了使學生的比賽能力在較短時間里有一定程度的提高，在比賽中能發(fā)揮最佳水平取得好成績，我認為合理的安排和科學的訓練，對提高學生測量比賽的能力有著非常重要的作用。我把這幾年的訓練經(jīng)驗總結(jié)如下，為訓練學生參加測量比賽提供參考。
一、 認真解讀比賽規(guī)程
認真解讀比賽規(guī)程是前提。只有認真解讀比賽規(guī)程我們才能清楚比賽的時間、地點、比賽的路線，比賽的規(guī)范要求，比賽的儀器要求等一些重要內(nèi)容。清楚了這些內(nèi)容我們才能做一些有針對性的工作。比如按照規(guī)程制定訓練計劃，模擬訓練路線，按規(guī)范要求進行訓練，提早熟悉比賽儀器等。
二、打造默契測量小組
組建并打造默契的測量小組是根本。比賽最終是以小組的形式參賽的，小組每一位成員的表現(xiàn)都關(guān)系著最終的比賽成績，所以對每一位成員的選擇和定位就要慎重仔細，小組成員之間必須能相互信任相互擔擋，小組成員除了需要個人能力強之外，更重要的是成員之間的默契度要高。
三、科學訓練
科學訓練是基礎(chǔ)。比賽不同于平時，它是技能，智能和心理能力的綜合，只有通過科學的訓練才能把這三者有效的結(jié)合，才能提高這種綜合能力。提高了這種綜合能力就為最后的比賽打下了堅實的基礎(chǔ)。比賽雖不同于平時，但訓練必須從平時做起，比賽與平時相比體現(xiàn)在一個“快”字上，但“快”必須是要在“準”的前題下，要想“快”和“準”就必須把平時的東西練的非常熟練，每天要定下訓練的目標，每次訓練要有每次訓練的目標，每次訓練完成后小組成員要比照每次的目標進行反思總結(jié)，每天完成訓練后要比照這一天的訓練目標進行反思總結(jié)，當遇到訓練瓶頸時，應及時溝通，群策群力，相互鼓勵，堅持不懈。除了技能訓練外，心理訓練也很重要，要不定期的進行模擬比賽，邀請學生、老師、領(lǐng)導進行觀看和批評指正。
四、實地熱身訓練
實地熱身訓練是必要條件。比賽之前，應當提前到比賽現(xiàn)場進行實地熱身訓練，熟悉比賽場地，了觸賽場規(guī)定，根據(jù)比賽場地的實際情況和賽場規(guī)定做出相應的調(diào)整和部署，同時也可以熟悉一下其它參賽隊伍的情況，特別是要注意主場參賽隊伍訓練情況，做到心中有數(shù)。
五、賽前狀態(tài)調(diào)節(jié)
賽前狀態(tài)調(diào)節(jié)是保障。隨著比賽開始的時間越來越鄰近，參賽隊員在心理上的壓力也越來越大，隊員就會越來越緊張。尤其在比賽的最后勝負階段，不是單純決定于技能和智能方面的差距，而是在很大程度上取決于比賽人員對自己比賽狀態(tài)的調(diào)節(jié)。賽前可以聽聽音樂來減輕焦慮，也可以做深呼吸，還可以在做深呼吸的同時將注意力集中于自身，使自己感到身心上趨于平靜，心跳也就會隨之下降、呼吸變的平緩，自信心也會隨之增強，比賽前，所有隊員要在頭腦中再現(xiàn)一遍訓練過程，暗示自己一定能行。在比賽中不要太關(guān)注自己的名次與成績，不要過多地注意對手的存在時，專心做好自己的工作。
六、結(jié)束語
一、土木工程專業(yè)的GIS教育
由以上論述可見，GIS與土木工程的結(jié)合是信息化時展的必然趨勢。所以，作為土木工程建設(shè)和管理的人才，在專業(yè)知識結(jié)構(gòu)中，有必要具備GIS相關(guān)知識和技能。另外，目前GIS在土木工程中的應用尚處于起步階段，是一門綜合性很強的新興學科。掌握GIS需要具備測繪學、地理學、計算機科學等許多相關(guān)學科的知識，這種復雜的知識面要求使得GIS的應用還集中在少數(shù)的專業(yè)人才上。所以，只有培養(yǎng)更多具備GIS知識的人才，才能適應現(xiàn)代土木工程對信息技術(shù)的需求。與專業(yè)的GIS教育相比，土木工程專業(yè)的GIS教育具有以下特征:首先，學生的專業(yè)基礎(chǔ)不同。GIS是一門集計算機科學、地理學、測繪學、空間科學和管理科學等為一體的新興學科。GIS學習需要有廣博的知識基礎(chǔ)，其中，地理學基礎(chǔ)、計算機基礎(chǔ)和數(shù)理基礎(chǔ)尤為重要。GIS專業(yè)學生一般經(jīng)過嚴格的地理學、地圖學與測量學的學習，具有比較扎實的地理學和地圖學基礎(chǔ)，同時，數(shù)理和計算機基礎(chǔ)也比較好，而對于土木工程專業(yè)，大多學生沒有或很少具備上述基礎(chǔ)。其次，專業(yè)教育的目標不同。GIS本科專業(yè)一方面要強化基本技能的教學，同時還必須要求掌握GIS基本理論。而對土木工程專業(yè)來說，無論是基礎(chǔ)理論、技術(shù)手段還是具體應用，都與GIS專業(yè)存在差異。具體來說，土木工程專業(yè)開展GIS教育主要目的在于應用即讓學生了解GIS概念和基本原理，熟悉GIS軟件，學會用GIS進行空間分析，以解決專業(yè)相關(guān)問題。這兩個特征要求土木工程專業(yè)開設(shè)的GIS課程要與GIS專業(yè)區(qū)別開來，要體現(xiàn)專業(yè)要求，強調(diào)GIS在土木工程專業(yè)領(lǐng)域中的應用。
二、土木工程專業(yè)GIS教學內(nèi)容
土木工程專業(yè)開展GIS教育的目的是為其提供一個GIS分析手段以解決專業(yè)問題，因此在教學過程中強調(diào)與專業(yè)的結(jié)合。GIS的主要的內(nèi)容是數(shù)據(jù)的輸入、處理與分析和輸出;土木工程專業(yè)最重要的就是數(shù)據(jù)的處理與分析。因此，相對于GIS專業(yè)的學生來講，土木工程的學生教學側(cè)重點不同，其基本的理論教學內(nèi)容見表1。土木工程專業(yè)GIS實踐教學主要的內(nèi)容為:熟悉一種GIS軟件，如ARCGIS軟件的基本操作、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與組織，理解空間與非空間數(shù)據(jù)的聯(lián)系方式及空間數(shù)據(jù)庫建庫方法、空間數(shù)據(jù)處理、空間分析、表達等。
三、土木工程專業(yè)GIS教學實踐
土木工程專業(yè)的GIS教育，其目的在于利用GIS功能更好地解決工程問題，也就是在教學上要求突出應用。為了實現(xiàn)這個目標，必須根據(jù)土木專業(yè)訂立富有針對性的教學大綱、教學計劃和實驗大綱、實驗計劃，課程設(shè)計大綱、課程計劃，并確定課時、學分、授課方式、實驗比例、考核辦法和要求。專業(yè)GIS教育在進行課程設(shè)置時，比較多的考慮課程之間的銜接關(guān)系，而非GIS專業(yè)的GIS課程設(shè)置很少顧及課程之間的相關(guān)性和連接性，所以為了確保教學效果，開課時間的選取很重要。對于地理、測繪學科下的其他專業(yè)的學生，由于地理學、地圖學與測量學等學科基礎(chǔ)比較好，可以修完相關(guān)的計算機課程后再開設(shè)，以確保實驗操作順利進行;對于土木工程專業(yè)的GIS課程，最好安排在三年級下半學期開設(shè)，這樣一方面盡量讓同學們具有了比較寬的知識面以后再安排GIS課程，確保他們在難點問題上接受的更快;另一方面這期間大部分專業(yè)基礎(chǔ)課已經(jīng)學完，相對有比較充裕的課余時間用來練習實際操作。
1GIS理論教學
作為一門多種學科交叉的課程，GIS大量的理論知識涉及了測量學、地圖制圖學、計算機技術(shù)、地理學等相關(guān)學科知識。大部分理論知識難免枯燥，晦澀難懂。如何讓學生學好GIS的基本理論知識是擺在教師面前的首要問題，可從兩個方面入手。一方面，土木工程專業(yè)開設(shè)GIS課程之前，要求學生應有相關(guān)課程的背景知識，打下扎實的理論基礎(chǔ)。具體來講，這些課程包括:工程測量學、計算機文化基礎(chǔ)、計算機程序設(shè)計、數(shù)據(jù)庫理論與基礎(chǔ)等，教師還需要在課堂中補充相關(guān)地圖制圖學、攝影測量與遙感、拓撲學等知識。在此基礎(chǔ)上讓學生接觸和學習GIS，就相對比較容易。另一方面，教師要運用多種教學方式。比如啟發(fā)式教學，教師用通俗簡單方法啟發(fā)學生，鼓勵學生提出問題，思考問題，使學生建立一定的自信心，不被問題嚇倒，嘗試去分析問題，解決問題;引導式教學，課堂教學引導思維，讓學生積極思考問題，避免學生被動接受知識;研究式教學，通過研究問題的方式與學生交流討論，從過去、現(xiàn)在、將來的發(fā)展方向來闡述問題，以讓學生主動探索問題根源，達到教學目的;互動式教學，在教學過程中與學生互動，營造良好的教學氛圍，以提高學生接受知識的能力。同時，教師應該積極采用現(xiàn)代教育技術(shù)教學，其為輔助教學的工具手段，也是開發(fā)和使用教學資源的系統(tǒng)化過程，如，可以采用錄像、網(wǎng)絡(luò)、E－mail等方式實現(xiàn)互動交流，以及時獲得學生反饋意見，及時調(diào)整教學方法，提高效率。
2GIS實驗教學
由于GIS的技術(shù)性和應用性很強，并且安排GIS實驗有助于消化理論教學知識，增強對GIS基本原理的理解，所以GIS實驗一直是GIS教學的重要環(huán)節(jié)。對于土木工程專業(yè)的學生來說，由于相關(guān)學科知識的缺乏，GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、投影與變換、空間數(shù)據(jù)庫、空間分析等內(nèi)容都是不易理解和接受的。因此，在基本實驗項目不變的前提下，應該根據(jù)學生知識結(jié)構(gòu)的特點，適當調(diào)整實驗內(nèi)容的比重。基本實驗項目包括:GIS的認識與應用、GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、GIS空間分析、GIS數(shù)據(jù)表達、3維顯示與分析、GIS二次開發(fā)環(huán)境。通過這樣的調(diào)整，不僅保證內(nèi)容的全面完整，也減少了知識的重復，突出了難點，提高了學生對于理論知識的理解能力。從計算機的角度看，GIS是由計算機硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶四大部分組成。數(shù)據(jù)在地理信息系統(tǒng)中處于核心地位，整個GIS都是圍繞空間數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲、分析和表達展開。因而，培養(yǎng)通過軟件和硬件操縱數(shù)據(jù)的能力顯得格外重要。綜上所述，并結(jié)合土木工程專業(yè)的特點，采用GIS軟件上開發(fā)比較成熟的ESRI公司的ArcGIS軟件，并介紹MapInfo和MapGIS軟件。在結(jié)合基本實驗項目，分基本練習型、綜合型和應用設(shè)計型三個層次的實驗，注重培養(yǎng)學生利用GIS解決實際問題的能力。其中，基本練習型實驗主要是訓練學生對ArcGIS軟件的界面、功能的了解和掌握，并對幾何圖形和屬性的編輯修改、緩沖區(qū)分析、疊置分析、網(wǎng)絡(luò)分析、地形分析等基本分析功能進行了解和練習，使學生熟悉軟件各種功能的操作思路，做到能夠獨立、快速地使用軟件的基本功能，加深學生對GIS課程基礎(chǔ)理論知識部分的掌握;綜合性實驗是訓練學生結(jié)合已經(jīng)學過的GIS空間分析功能以及已經(jīng)學過的土木工程專業(yè)其它課程的知識，來解決專業(yè)領(lǐng)域中遇到的與空間信息相關(guān)的問題。如利用GIS的疊置分析和緩沖區(qū)分析功能，來解決在工程選址設(shè)計規(guī)劃中遇到的問題。該層次實驗一定程度上以驗證性實驗為主，主要是通過設(shè)計好的解決實際空間問題的分析模型，運用ArcGIS軟件提供的空間分析擴展模塊進行分析，并把分析結(jié)果與教師事先做好的分析結(jié)論相比較來檢查學生實驗操作的正確性，以此訓練學生解決實際問題的能力;應用設(shè)計型實驗主要與課程設(shè)計相結(jié)合，其難易程度應根據(jù)學生的特點來決定，不管學生完成課程設(shè)計的結(jié)果如何，在這個過程中，應該以學生為主導，教師給予學生一定的引導，以達到培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力和提高學生創(chuàng)新能力的目的。在教學方面可以通過兩個途徑提高學生的軟件操作與實踐應用的能力。其一是增加實驗課課時，GIS是一個實踐性很強的課程，加強GIS實踐教學是提高學生綜合能力的一個重要手段。另外，GIS理論知識相對比較抽象與枯燥，加入一定數(shù)量的實驗學時，會促使學生運用所學的理論知識來進行實踐，提高學生學習的興趣。其二是開放實驗室，由于各方面條件的限制，學生對軟件操作的練習時間是比較有限的，學校應該把實驗室開放給學生，讓學生獲得更多的機會去提高實踐動手能力。
3考核與質(zhì)量保障
調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前大學學生考核的方法一般是老師給學生先劃出重點和范圍，而學生為了考核成績一般是對知識點進行死記硬背。這樣只是考查了學生突擊應付考試的能力，造成學生僥幸心理的增長，達不到高等教育教學的目的，也考查不了學生對知識的掌握程度和應用知識的能力。針對土木工程專業(yè)GIS課程的特點，考核可以分為三部分。第一是平時作業(yè)，主要針對課后習題和讀書報告，約占總成績的10%;第二是實驗及實驗報告，主要針對學生做實驗的情況以及提交的電子文本報告，而檢查的重點是看學生所采用的操作流程是否符合GIS空間分析的過程、空間模型是否可行、數(shù)據(jù)圖表是否合理全面、實驗結(jié)果是否正確等項目，約占總成績的40%;第三是課程結(jié)束時的考試，側(cè)重檢驗學生對基本理論知識的掌握和應用，約占總成績的50%，以此改變應試考試的作風，注重學生平時的學習效果，達到教學目的。目前，各個專業(yè)一般自己選擇專業(yè)教師進行GIS課程的教學，由于這些教師一般沒有受過專業(yè)的熏陶，只是根據(jù)自己的工作體會和認識進行教學，對課程內(nèi)容整體的把握不夠全面。所以，應該在學院下面設(shè)立GIS教研室，通過教研室的方式教學管理，有利于課程內(nèi)容的規(guī)范，有利于GIS專業(yè)教師的培養(yǎng)，也有利于教學質(zhì)量的控制。針對土木工程專業(yè)，參觀學習是教學質(zhì)量保障的有效途徑。通過參觀，學生可以獲得感性的GIS建設(shè)的認識。因此，學校可與某些從事GIS產(chǎn)品的公司、數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)管理單位、各級信息中心與科研機構(gòu)建立長期的合作關(guān)系，合理地利用這些有效的教學資源，充分發(fā)揮產(chǎn)、學、研的一體化進程。另外，還應該注重GIS配套實驗教材的建設(shè)。實踐是GIS教學的重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學生綜合應用能力、實現(xiàn)教學目標的根本途徑。所以，應該在教學過程中，逐步規(guī)范實驗教學。
【關(guān)鍵詞】工程測量；平差理論；工程網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計
1.工程測量的定義
在工程建設(shè)的設(shè)計、施工和管理各階段中進行測量工作的理論、方法和技術(shù)，稱為工程測量。工程測量是測繪科學與技術(shù)在國民經(jīng)濟和國防建設(shè)中的直接應用，是綜合性的應用測繪科學與技術(shù)，它直接為工程建設(shè)服務的，它的服務和應用范圍包括城建、地質(zhì)、鐵路、交通、房地產(chǎn)管理、水利電力、能源、航天和國防等各種工程建設(shè)部門。
1.1按照工程建設(shè)的進行程序分類
按工程建設(shè)的進行程序，工程測量可分為規(guī)劃設(shè)計階段的測量，施工興建階段的測量和竣工后的運營管理階段的測量。
規(guī)劃設(shè)計階段的測量主要是提供地形資料。取得地形資料的方法是，在所建立的控制測量的基礎(chǔ)上進行地面測圖或航空攝影測量。
施工興建階段的測量的主要任務是，按照設(shè)計要求在實地準確地標定建筑物各部分的平面位置和高程，作為施工與安裝的依據(jù)。一般也要求先建立施工控制網(wǎng)，然后根據(jù)工程的要求進行各種測量工作。
竣工后的營運管理階段的測量，包括竣工測量以及為監(jiān)視工程安全狀況的變形觀測與維修養(yǎng)護等測量工作。
1.2按照工程測量所服務的工程種類分類
按工程測量所服務的工程種類，也可分為建筑工程測量、線路測量、橋梁與隧道測量、礦山測量、城市測量和水利工程測量等。此外，還將用于大型設(shè)備的高精度定位和變形觀測稱為高精度工程測量；將攝影測量技術(shù)應用于工程建設(shè)稱為工程攝影測量；而將以電子全站儀或地面攝影儀為傳感器在電子計算機支持下的測量系統(tǒng)稱為3維工業(yè)測量。無論是工程進程各階段的測量工作，還是不同工程的測量工作，都需要根據(jù)誤差分析和測量平差理論選擇適當?shù)臏y量手段，并對測量成果進行處理和分析，也就是說，測量數(shù)據(jù)處理是工程測量的重要內(nèi)容。
2.工程測量中常用的幾種方法
2.1測量平差理論
最小二乘法廣泛應用于測量平差。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。
2.2 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。
2.3 變形觀測數(shù)據(jù)處理
2.3.1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)。
2.3.2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)響應分析等。
2.3.3變形分析與預報的系統(tǒng)論方法
用現(xiàn)代系統(tǒng)論為指導進行變形分析與預報是目前研究的一個方向。變形體是一個復雜的系統(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。
3.工程測量學的發(fā)展展望
（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。
關(guān)鍵詞：工程測量 教學 基礎(chǔ)
中圖分類號：TB22-4 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）09（b）-0142-01
1 工程測量課程概述
工程測量是工科學生的一門必修的基礎(chǔ)課，例如，建筑、公路、橋梁、水利等等都要研習工程測量這門課程。而且這門課程工程建設(shè)中始終都是一項基本技術(shù)。它為工程設(shè)計、施工、監(jiān)理的順利開展奠定了堅實的基礎(chǔ)。學生應在工程測量這門課的學習中掌握工程測量的基本理論，能夠數(shù)量運用課堂中的基本知識和技能開展相關(guān)工作，為此還要了解常用測量儀器。懂得他們的構(gòu)造與組成，對于這些儀器的使用方法應熟練掌握。在實際環(huán)境中一般工程的施工放樣對他們來說非常重要。只有熟練掌握了這些基本內(nèi)容才能順利完成工程的施工放樣。另外，學習工程測量這門課程還要對大比例尺的地圖的繪制流程有所了解。而且要學會閱讀和應用這些地形圖，因為在實際的工作環(huán)境中，這些地圖使他們開展工作所必不可少的能力。因此，為了是學生具備上述種種工程測量努力，在教學中必須在突破與革新中掌握工程測量的方法和能力。
2 當前工程測量課教學中存在的問題
在當前的工程測量課教學中，關(guān)于測量儀器的教學大都是理論與實踐一體化的教學方法。其中，理論知識的講解和學習在課程中占比較大的比例。一個明顯的特點就是學生們上課多，實踐少。理論與實踐必須合理的結(jié)合，這是工程測量這門課程的特征所決定的，這也是這門課程自誕生之時其就將理論與實踐結(jié)合起來的根本原因。但在教學中單純的采用理論與實踐一體化的操作方法又不能滿足要求。工程測量課中的理實一體化教學充分融合了理論課、實驗課和實訓課三門課程，將工程測量中的理論、實踐結(jié)合在一起。由教師集中對學生進行講解和訓練[1]。教學場所不受限制，可在實驗室內(nèi)進行，也可在實訓車間進行，在教學中師生雙方邊教、邊學、邊做，該講解理論的時候講解理論，該操作儀器的時候操作儀器。將直觀的實踐課程和抽象的理論課程充分融合在一起，實踐和理論的課程的設(shè)置沒有固定的要求，也并非是按照先在課上進行理論講解后在實踐中進行操作的模式。可以先實踐操作，學生在實踐操作中遇到的問題可以反饋到課堂中，教師在實踐中發(fā)現(xiàn)的問題也可以在課堂中進行集中講解。作為工科學生應當重點培養(yǎng)他們的動手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)，注重興趣在學習中的作用，在喚起他們積極性的同時向其傳授理論知識。因此，在目前的工程測量課在教學中還存在一些問題，這些問題制約著教學質(zhì)量和學生學習效果的進一步提升。最突出的一個問題例如教學設(shè)施保障不全的問題。測量儀器陳舊，場地設(shè)施和規(guī)模也不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)條件的要求，設(shè)備的不足導致上課期間很多學生沒有充分的時間和機會接觸儀器，浪費了時間，降低了效率[2]。另外，對于工程測量課程學習效果的評價體系不科學、不完善。表現(xiàn)在對學生的實訓效果重視不足，對平時表現(xiàn)重視不足。而且理論教學也存在很多不足之處。眾所周知，測量課程是一門綜合性很強的學科，在理論與實踐的學習當中需要用到數(shù)學、光學、電學等方面的知識。其中體現(xiàn)著較深的專業(yè)技術(shù)要求，同時也需要深奧的理論知識作為支撐，這些知識能力是環(huán)環(huán)相扣的，其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，將直接影響下一步的學習。而在實際教學中這些方面的學習很有可能出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，導致學生下一步的學習困難。這是當前的理論教學中存在的不可避免的問題之一。
3 教學模式改革實踐中的思路和措施
在教學中應以學生技能的培養(yǎng)為中心環(huán)節(jié)。技能是工程測量的一個重要衡量指標，學生即使在理論知識上的修養(yǎng)再高也不能彌補在技能上的缺陷。因此，進行技能教育是工程測量課程教學中難以回避的一個教學重點，為此，應首先明確學生應具備的專業(yè)知識的基本技能。筆者在對工程的設(shè)計、施工、監(jiān)理等單位進行了廣泛深入的調(diào)查和訪談后，又根據(jù)測量工技術(shù)崗位能力的特點總結(jié)出了五個方面的技能培訓重點，分別是儀器操作技能，例如，水準儀操作、經(jīng)緯儀操作等；數(shù)據(jù)計算技能，例如誤差處理，記錄測算等；計算機數(shù)據(jù)成果計算；地形圖測繪及應用技能；工程應用技能[3]。這五個方面的技能是一名合格的工程測量人員所應當具備的基本素質(zhì)，在課堂教學中必須對其進行嚴格的訓練，以保證教學與生產(chǎn)環(huán)節(jié)的聯(lián)系。
以項目教學帶動學生全員參與的積極性。教學本身就是師生共同參與的一項活動。在這個過程中教師應當充分發(fā)揮領(lǐng)路人的作用，對學生的學習和訓練的方向和技能給予指導，可以說教師在學生的學習中起著十分關(guān)鍵的作用，尤其是工程測量這門專業(yè)性較強的課程的學習。但是對于技能的訓練來說，教師素質(zhì)和教學能力再高也只是學生技能提升的外因。他們的實際能力能達到什么程度還是要看學生自身的努力程度。因此，教師應當結(jié)合具體的教學項目，在項目中保證學生能親身參與其中，通過自身的努力與學習提升他們學習的積極性。
建立科學合理的評價機制，通過精準的評價，推動學生的學習。工程測量課程通常需要100學時才能完成一個教學周期。時間較長，這一特點決定了對著門課程的考察考核只放在課程結(jié)束時和學期末是難以達到合理的要求的。而且在加之這門課程的知識點零散，不集中，也沒有較強的系統(tǒng)性。因此，這就需要階段性考核機制的引入。例如，學完每個單元，或每個單獨的知識體系可以進行一次單獨的考核，課程進行到一半可以進行一次期中考試。而且這些考試的結(jié)果應當作為評價體系中的重要參考指標，也就是說要讓學生知道他們平時的表現(xiàn)，關(guān)系到他們的整體評價結(jié)果，使他們時時不忘提醒自己加強工程測量學習的效果。
總之，工程測量課程教學與其他課程教學相比有其特殊性，它特別強調(diào)實踐環(huán)節(jié)和技能的訓練，在教學中應當通過實訓課努力提升學生的測量技能。
參考文獻
[1] 黃豐盛.《工程測量》的教學問題及其教改探討[J].職業(yè)教育研究，2010（12）：85-86.
關(guān)鍵詞:樁基礎(chǔ);工程測量;建筑工程;測繪科學
中圖分類號:TU473文獻標識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)15-0039-02
樁基礎(chǔ)工程是工業(yè)與民用建筑工程一種常見的基礎(chǔ)形式,是深基礎(chǔ)的一種。按樁材料可分為鋼筋混凝土樁、鋼樁、木樁等,按受力分類為摩擦樁和端承樁,按樁的入土方法可分為打入樁、壓入樁和灌注樁等。建筑工程樁基礎(chǔ)不論采用何種類型的樁,施工測量都是不可缺少的。
一、工程測量的意義
在工程建設(shè)的設(shè)計、施工和管理各階段中進行測量工作的理論、方法和技術(shù),稱為工程測量。工程測量是測繪科學與技術(shù)在國民經(jīng)濟和國防建設(shè)中的直接應用,是綜合性的應用測繪科學與技術(shù),它直接為工程建設(shè)服務。
按工程建設(shè)的進行程序,工程測量可分為規(guī)劃設(shè)計階段的測量,施工興建階段的測量和竣工后的運營管理階段的測量。按照工程測量所服務的工程種類分類可分為建筑工程測量、線路測量、橋梁與隧道測量、礦山測量、城市測量和水利工程測量等。此外,還將用于大型設(shè)備的高精度定位和變形觀測稱為高精度工程測量,將攝影測量技術(shù)應用于工程建設(shè)稱為工程攝影測量;而將以電子全站儀或地面攝影儀為傳感器在電子計算機支持下的測量系統(tǒng)稱為三維工業(yè)測量。
二、樁基礎(chǔ)工程測量的主要任務
1.把設(shè)計總圖上的建筑物基礎(chǔ)樁位,按設(shè)計和施工的要求,準確地測設(shè)到擬建區(qū)地面上,為樁基礎(chǔ)工程施工提供標志,作為按圖施工、指導施工的依據(jù)。
2.進行樁基礎(chǔ)施工監(jiān)測。
3.在樁基礎(chǔ)施工完成后,為檢驗施工質(zhì)量和為地面建筑工程施工提供樁基礎(chǔ)資料,需要進行樁基礎(chǔ)竣工測量。
三、建筑工程樁基礎(chǔ)施工測量技術(shù)要求
設(shè)計和施工單位對建筑工程的尺寸精度要求不是按測量中誤差來要求的,而是按實際長度與設(shè)計長度之比的誤差來要求的,對長度尺寸精度要求分為兩種:一是建筑物外廊主軸線對周圍建筑物相對位置的精度,即新建筑物的定位精度;二是建筑物樁位軸線對其主軸線的相對位置精度。
四、樁基礎(chǔ)工程測量的有效措施
(一)建筑物定位測量
建筑物的定位是根據(jù)設(shè)計所給定的條件,將建筑物四周外廓主軸線的交點(簡稱角樁),測設(shè)到地面上,作為測設(shè)建筑物樁位軸線的依據(jù),這就是通常所說的建筑物定位測量。
1.編制樁位測量放線圖及說明書。為了便于樁基礎(chǔ)施工測量,在熟悉資料的基礎(chǔ)上,在作業(yè)前需編制樁位測量放線圖及說明書。
(1)確定定位軸線。為便于施測放線,對于平面成矩形,外形整齊的建筑物一般以外廓墻體中心線作為建筑物定位主軸線和圓形軸線作為定位主軸線。以樁位軸線作為承臺樁的定位軸線。
(2)根據(jù)樁位平面圖所標定的尺寸,建立與建筑物定位主軸線相互平行的施工坐標系統(tǒng),一般應以建筑物定位矩形控制網(wǎng)西南角的控制點作為坐標系的起算點,其坐標應假設(shè)成整數(shù)。
(3)為避免樁點測設(shè)時的混亂,應根據(jù)樁位平面布置圖對所有樁點進行統(tǒng)一編號,樁點編號應由建筑物的西南角開始,從左到右、從下而上的順序編號。
(4)根據(jù)設(shè)計資料計算建筑物定位矩形網(wǎng)、主軸線、樁位軸線和承臺樁位測設(shè)數(shù)據(jù),并把有前數(shù)據(jù)標注在樁位測量放線圖上。
(5)根據(jù)設(shè)計所提供的水準點(或標高基點),擬定高程測量方案。
2.建筑物的定位。根據(jù)設(shè)計所給定的定位條件不同,建筑物的定位主要有5種不同形式:一是根據(jù)原建筑物定位;二是根據(jù)道路中心線(或路沿)定位;三是根據(jù)城市建設(shè)規(guī)劃紅線定位;四是根據(jù)建筑物施工方格網(wǎng)定位;五是根據(jù)三角點或?qū)Ь€點定位。
3.建筑物定位矩形網(wǎng)測量。對建筑物定位矩形網(wǎng)測量,根據(jù)工程大小、復雜程度不同,一般采用下列方法:
(1)定位樁法。若需要測設(shè)A、B、C、D建筑物時,要根據(jù)設(shè)計所給定的條件,首先測設(shè)出A′和B′兩點,然后根據(jù)A′、B′兩點測出C′、D′兩點,最后,以A′、B′、C′、D′矩形網(wǎng)為基礎(chǔ)測設(shè)ABCD建筑物所有的樁位軸線進行建筑物定位。此種方法適用于一般民用建筑和精度要求不高的中小型廠房的定位測量。
(2)主軸線法。大型廠房或復雜的建筑物,因此定位精度要求高,采用定位樁法不易保證建筑物定位要求。由于主軸線法測設(shè)要求嚴格,誤差分配均勻,精度高,但工作量大,主要適用于大型工業(yè)廠房或復雜建筑物的定位測量。
(二)建筑物樁位軸線及承臺樁位測設(shè)
1.樁位軸線測設(shè)的質(zhì)量控制。建筑物樁位軸線測設(shè)是在建筑物定位矩形網(wǎng)測設(shè)完成后進行的,是以建筑物定位矩形網(wǎng)為基礎(chǔ),采用內(nèi)分法用經(jīng)緯儀定線精密量距法進行樁位軸線引樁的測設(shè)。對復雜建筑物圓心點心的測設(shè)一般采用極坐標法測設(shè)。對所測設(shè)的樁位軸線的引樁均要打入小木樁,木樁頂上應釘小鐵釘作為樁位軸線引樁的中心點位。為了便于保存和使用,要求樁頂與地面齊平,并在引樁周圍撒上白灰。
在樁位軸線測設(shè)完成后,應及時對樁位軸線間長度和樁位軸線的長度進行檢測,要求實量距離與設(shè)計長度之差,對單排樁位不應超過±1cm,對群樁不超過±2cm。對樁位軸線檢測滿足設(shè)計要求后才能進行承臺樁位的測設(shè)。
2.建筑物承臺樁位測設(shè)的質(zhì)量控制。建筑物承臺樁位的測設(shè)是以樁位軸線的引樁為基礎(chǔ)進行測設(shè)的,樁基礎(chǔ)設(shè)計根據(jù)地上建筑物的需要分為群樁和單排樁。規(guī)范規(guī)定3～20根樁為一組的稱為群樁。1～2根樁為一組的稱為單排樁。群樁的平面幾何圖形分為長方形、正方形、三角形、圓形、多邊形與橢圓形等。測設(shè)時,可根據(jù)設(shè)計所給定的承臺樁位與軸線的相互關(guān)系,選用直角坐標法、線交會法、極坐標法等進行測設(shè)。對于復雜建筑物承臺樁位的測設(shè),往往設(shè)計所提供的數(shù)據(jù)不能直接利用,而是需要經(jīng)過換算后才能進行測設(shè)。在承臺樁位測設(shè)后,應打入水木樁作為樁位標志,并撒上白灰,便于樁基礎(chǔ)施工。在承臺樁位測設(shè)后,應及時檢測,對本承臺樁位間的實量距離與設(shè)計長度之差不大于±2cm,對相鄰承臺樁位間的實量距離與設(shè)計長度之差不應大于±3cm。在樁點位經(jīng)檢測滿足設(shè)計要求后,才能移交給樁基礎(chǔ)施工單位進行樁基礎(chǔ)施工。
(三)樁基礎(chǔ)竣工測量
樁基礎(chǔ)竣工測量成果圖是樁基礎(chǔ)竣工驗收重要資料之一,其主要內(nèi)容:測出地面開挖后的樁位偏移量、樁頂標高、樁的垂直度等,有時還要協(xié)助測試單位進行單樁垂直靜載實驗。
1.恢復樁位軸線。在樁基礎(chǔ)施工中由于確定樁位軸線的引樁,往往因施工被破壞,不能滿足竣工測量要求,所以首先應根據(jù)建筑物定位矩形網(wǎng)點恢復有關(guān)樁位軸線的引樁點,以滿足重新恢復建筑物縱、橫樁位軸線的要求。恢復引樁點的精度要求應與建筑物定位測量時的作業(yè)方法和要求相同。
2.樁位偏移量測定。樁位偏移量是指樁頂中心點在設(shè)計縱、橫樁位軸線上的偏移量。對樁位偏移量的允許值,不同類型的樁有不同要求。當所有樁頂標高差別不大時,樁位偏移量的測定方法可采用拉線法,即在原有或恢復后的縱、橫樁位軸線的引樁點間分別拉細尼綸繩各一條,然后用角尺分別量取每個樁頂中心點至細尼綸繩的垂直距離,即偏移量,并要標明偏移方向;當樁頂標高相差較大時,可采用經(jīng)緯儀法。把縱、橫樁位軸線投影到樁頂上,然后再量取樁位偏移量,或采用極坐標法測定每個樁頂中心點坐標與理論坐標之差計算其偏移量。
3.樁頂標高測量。采用普通水準儀,以散點法施測每個樁頂標高,施測時應對所用水準點進行檢測,確認無誤后才進行施測,樁頂標高測量精度應滿足±1cm要求。
4.樁身垂直度測量。樁身垂直度一般以樁身傾斜角來表示的,傾斜角系指樁縱向中心線與鉛垂線間的夾角,樁身垂直度測定可以用自制簡單測斜儀直接測完其傾斜角,要求盤度半徑不少30cm,度盤刻度不低于10′。
五、工程測量學的發(fā)展展望
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)以及土術(shù)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)將緊密給合工程項目,在勘測、設(shè)計、施工管理一體化方面發(fā)揮重大作用。
6.大型和復雜結(jié)構(gòu)建筑、設(shè)備的三維測量、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。
六、結(jié)語
工程技術(shù)的不斷發(fā)展對測量工作提出了新的要求,同時,現(xiàn)代科學技術(shù)和測繪新技術(shù)的發(fā)展,給直接為經(jīng)濟建設(shè)服務的工程測量帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)和極好的機遇。特別是全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、攝影測量與遙感(RS)以及數(shù)字化測繪和地面測量先進技術(shù)的發(fā)展,使工程測量的手段、方法和理論產(chǎn)生了深刻的變化。工程測量的領(lǐng)域在進一步擴展,而且正朝著測量數(shù)據(jù)采集和處理的自動化、實時化和數(shù)字化方向發(fā)展。
參考文獻
[1]葉建良.樁基工程[M].北京:中國地質(zhì)大學出版社,2000.
關(guān)鍵詞：工程測量技術(shù)現(xiàn)狀發(fā)展
中圖分類號：TB22文獻標識碼： A 文章編號：
工程測量是一門應用科學, 是研究各種工程建設(shè)中測量方法和理論的一門學科, 直接為我國現(xiàn)代化建設(shè)服務。它主要研究在工程、工業(yè)和城市建設(shè)以及資源開發(fā)各個階段進行地形和有關(guān)信息采集、處理、施工放樣、變形觀測、分析與預報的理論和技術(shù), 以及與這些研究對象有關(guān)的信息管理和使用。工程測量有著悠久的歷史, 隨著科學技術(shù)的發(fā)展和工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴大, 工程測量的技術(shù)面貌也發(fā)生了嶄新的變化。
一、工程測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1、地面測量儀器的產(chǎn)生
二十世紀八十年代，各種先進的地面測量儀器開始相繼的出現(xiàn)，促進了工程測量技術(shù)的不斷發(fā)展，同時也為工程測量技術(shù)的發(fā)展提供了許多先進的手段以及技術(shù)，比如光電測距儀、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；精密測距儀的應用代替了傳統(tǒng)的基線丈量。
2、GPS 定位技術(shù)應用
GPS 于1994 年全面建成，具有海、陸、空進行全方位實施三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(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)。
3、數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應用
數(shù)字化測繪技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域得以廣泛應用，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。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)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)。
4、攝影測量技術(shù)應用
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11500。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。
二、工程測量技術(shù)的發(fā)展
工程測量技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)實的測量儀器、技術(shù)和工程有著密切的關(guān)系。新型儀器如何盡快應用到實際工程中；新的工程如何開發(fā)新的測量儀器、研究新的測量技術(shù)與方法來滿足新工程的特殊要求，這些問題的解決推動著工程測量技術(shù)的向前發(fā)展。目前工程測量技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展主要集中在以下幾個方面。
1、數(shù)字化測繪技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域中得到了廣泛的應用
數(shù)字化測繪技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域得以廣泛應用， 使大比例尺測圖技術(shù)向數(shù)字化、信息化發(fā)展。大比例尺地形測繪和工程圖測繪，歷來是城市與工程測量的重要內(nèi)容和任務，利用傳統(tǒng)的方法工作存在勞動強度大、質(zhì)量控制難、功效低等缺點。隨著中國城市化和工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴大， 對大比例尺地形圖的需求量日益增大，同時對地形圖的更新周期要求也越來起短。隨著電子經(jīng)緯儀、全站儀的應用，尤其自動跟蹤全站儀的推出和實時動態(tài)定位技術(shù)以及先進的數(shù)字化測圖系統(tǒng)和電子平板測繪模式的應用，實現(xiàn)了地形圖從野外數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和自動繪圖的自動化成圖。數(shù)字化測圖系統(tǒng)推出后在國內(nèi)各城市和工程測量單位產(chǎn)生很大的反響，很快地先后被國內(nèi)各單位普遍引進并被廣泛應用，提高了成圖質(zhì)量和效率，取得很好的效果和效益。
2、攝影測量技術(shù)在工程測繪中得到迅速推廣
攝影測量技術(shù)已越來越廣泛的在城市和工程測繪領(lǐng)域中得以應用，攝影測量由于高質(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)中的應用，使得其能夠提供完全的、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，提高了測量精度，提高了效率，并能提供品種繁多的成果。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用。由于技術(shù)在攝影中的應用，大量減少并加快了野外控制點聯(lián)測工作，大大提高了航測成圖的效率與效益，使得工程攝影測量向自動化、數(shù)字化方向邁進。
3、測繪傳感器的研究、應用與集成進一步發(fā)展
傳感器是一個非常廣義的概念，可泛指各種能自動化、高精度地采集數(shù)據(jù)的設(shè)備。GPS 接收機、馬達驅(qū)動的全站儀、CCD數(shù)碼相機以及工程巖土位移伸縮計等都屬于傳感器。當今，高精度和實時性是保證結(jié)構(gòu)復雜的大型工程安全施工和運營的重要保障。這就要求不同知識和專業(yè)領(lǐng)域的科技人員的共同合作，較全面地了解和掌握工程的安全狀態(tài)，以綜合分析建筑物的實時狀態(tài)。因此，也就需要充分利用傳感器的自動化和高精度的特點，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集、傳輸、處理和表達。這種需求極大地促進了各種傳感器的研發(fā)，并在各種工程中廣泛應用從儀器的參展中也可以感受到，研究與開發(fā)適用于不同場合、不同環(huán)境、不同測程、不同精度的各種類型的傳感器及其軟件，并將它們合理地集成來解決實際工程的實時監(jiān)測與控制，仍然是工程測量的一個重要方向。
4、變形監(jiān)測的自動化成為重要測繪手段
變形監(jiān)測的自動化是目前變形監(jiān)測手段的重要話題。一個變形監(jiān)測系統(tǒng)應該是一個測量傳感器和非測量傳感器組成的聯(lián)合自動化系統(tǒng)。就目前的監(jiān)測手段而言，極大部分還是以G P S 馬達驅(qū)動的全站儀和數(shù)字水準儀為主體。這是因為這幾種方法設(shè)站靈活、成本低、易自動化，且在大部分情況下都能滿足變形測量的要求。同時，為彌補其不足，流體靜力水準、傾斜測量儀、溫度傳感器、風力傳感器、光纖位移傳感器、交通流量測量傳感器、振動測量傳感器等的應用也越來越廣泛，以滿足具體工程的特殊要求和便于全面地變形分析。變形監(jiān)測的對象主要集中在常規(guī)的土木工程，如道路、橋梁、隧道、鐵路、水壩、廠房設(shè)備、電視塔等高大建筑物和滑坡、巖崩、雪崩等。
5、大型和精密工程測量與工業(yè)測量得到迅速發(fā)展
隨著國民經(jīng)濟建設(shè)的飛速發(fā)展，大型工程建設(shè)以及工業(yè)自動化生產(chǎn)線和超高精度的設(shè)備安裝及大型工程建造與運營過程的安全監(jiān)測等不斷增加，都對工程測量工作提出了新的更高的特殊要求。為了保證這些規(guī)模巨大、技術(shù)先進、設(shè)備精尖和生產(chǎn)過程高度自動化的建設(shè)工程和工業(yè)生產(chǎn)，按設(shè)計要求順利施工、安裝和正常生產(chǎn)運營，并保證質(zhì)量和安全，需要采用高精度的特殊方法進行測量保障，便形成了特種精密工程測量和工業(yè)測量。特種精密工程測量是將現(xiàn)代大地測量學和計量學等學科最新成就結(jié)合起來，運用現(xiàn)代測繪技術(shù)新理論、新方法和新技術(shù)，使用專用的儀器和設(shè)備，以高精度與高科技的特殊方法和技術(shù)，應用于特種工程和工業(yè)生產(chǎn)的測量工作。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：全站儀；中間法；中平測量
Abstract:The middle method of total station for height measurement, can reach three or four leveling precision, and it can automatically save data, and processed by Excel, and draw the vertical section map by the software of Cass. And it can improve the working efficiency further.
Keywords: total station the middle method profile leveling
中圖分類號：TU113.2+1文獻標識碼： A 文章編號：
在公路工程測量工作中，中平測量是必不可少的環(huán)節(jié)，為繪制縱斷面圖提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的中平測量利用水準儀測量出各中樁高程，進而繪制縱斷面圖。經(jīng)典光學水準測量成果可靠，但需要經(jīng)過外業(yè)數(shù)據(jù)采集，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)計算，繪制縱斷面圖等工作，工作效率低下。利用電子水準儀精度高，并能儲存數(shù)據(jù)，但一個測站內(nèi)的高差不能超過一定范圍（如3米，5米等水準尺長度）。利用全站儀進行中平測量，其高差測量精度可以達到三、四等水準測量，甚至可以達到二等水準測量；全站儀也能自動保存數(shù)據(jù)，避免人工記錄數(shù)據(jù)；同時，數(shù)據(jù)可以導出，進入計算機進行處理、繪圖，因此，利用全站儀進行中平測量，能夠滿足其精度要求，且能提高工作效率。
1.全站儀中間法高差測量原理及精度分析
1.1中間法高差測量原理
如圖1，在已知高程點A和待測點B上分別安置反光棱鏡，在A、B的大致中間位置選擇與兩點均通視的O點安置全站儀，根據(jù)三角高程測量原理，O、A兩點和O、B兩點的高差分別為h1、h2：
（1）
（2）
式中為斜距，為豎直角，為儀器高，為目標高，為地球曲率影響，為大氣折光影響，下標為1的數(shù)據(jù)是觀測目標A，下標為2的數(shù)據(jù)是觀測目標B，見圖1：
圖1 全站儀中間法高程測量原理
A、B兩點之間的高差：
（3）
由上式可知，要提高精度，在實際觀測中儀器不動，使用相同高度的目標，兩次觀測的儀器高和目標高分別相等，即相抵消；儀器在安置的時候，盡量的架設(shè)在兩觀測點中間，地球曲率影響也可相互抵消；并且在短時間內(nèi)大氣折光也很小，也可以抵消，所以上式（4）可以簡化為：
（4）
1.2全站儀中間法高差精度分析
對全站儀中間法高差計算公式分別求各觀測值的偏導數(shù)，得：
（5）
由于觀測時為同一臺全站儀，可設(shè)邊長的測量精度為，角度的測量精度為，即可得：，，根據(jù)誤差傳播定律可導出全站儀中間法高差測量高差中誤差計算公式為：
（6）
可以看出，高差的中誤差與所觀測的豎直角的大小、測站同測點的水平距離大小，即、、、有關(guān)。
根據(jù)2007年《公路勘測規(guī)范》規(guī)定:高速公路，一、二級公路高程控制測量一般采用四等水準測量。四等水準測量的閉合差限差為，中平水準測量閉合于四等水準控制點，其閉合差取四等水準測量閉合差的倍，故三、四等公路采用10cm；高速公路，一、二級公路要求較高，規(guī)定為5cm。將中誤差定為50mm，代入公式（6），可以試算出、、、，取豎直角為90°，水平距離為5km都能滿足精度要求，而在實際觀測中豎直角均小于90°，水平距離均小于5km。
3數(shù)據(jù)采集、記錄與導出
3.1數(shù)據(jù)采集與記錄。
中平測量利用全站儀采集數(shù)據(jù)時，儀器安置點位，觀測順序等，與水準儀觀測相同，如圖2。觀測中，儀器安置后不動，使用相同高度的目標，分別置于已知水準點，及在該測點能夠觀測的中線點上，儀器自動讀出h 1或h2，并記錄至全站儀內(nèi)存中；或者在數(shù)據(jù)采集中，全站儀自動計算出中線點的高程。
圖2 中平測量數(shù)據(jù)采集
3.2數(shù)據(jù)導出
數(shù)據(jù)采集完成后，將數(shù)據(jù)導出進入計算機，利用相關(guān)軟件進行計算及縱斷面圖的繪制。
4縱斷面圖的繪制
4.1數(shù)據(jù)預處理
若采集數(shù)據(jù)類型為后視讀數(shù)h 1和中視讀數(shù)h中，可用excel計算中線點高程。若采集數(shù)據(jù)類型為各中線點高程，則可直接將數(shù)據(jù)做成excel表格。
圖3即是利用excel軟件制成的中線點里程及其對應的高程。再將此文件另存為以逗號分隔的*.csv文件，然后將文件名更改為*.txt文件，打開文件，并將表頭去掉，以“begin”開頭，如圖4所示。之后再將文件名更改為*.hdm文件。
圖3 “里程—高程”excel文件 圖4“里程—高程”txt文件
4.2繪制縱斷面圖
目前繪制縱斷面圖多使用南方測繪的cass成圖軟件。打開cass軟件，選擇“工程應用—繪縱斷面圖—根據(jù)里程文件”，彈出對話框，選擇已做預處理的文件，打開，自動彈出“繪制縱斷面圖”對話框, 如圖5。根據(jù)實際需要, 設(shè)置各種參數(shù), 即可生成縱斷面圖。如圖6所示。
圖5 “繪制縱斷面圖”對話框 圖6 縱斷面圖
5結(jié)論
利用全站儀中間法高差測量進行的公路中平測量，精度完全能夠滿足施工要求，并且可以提高工作效率，特別是在丘陵、山區(qū)等地完全能夠替代水準儀進行中平測量。
參考文獻：
[l] 李青岳．工程測量學[M]．北京：測繪出版社，1984
[2] 過靜珺.土木工程測量[M].第二版.武漢：武漢理工大學出版社，2003.
