精密与特种工程测量

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1、精密与特种工程测量第一章绪论1.精密工程测量的特点及其发展1.1精密工程测量的特点（1）概念：所谓精密工程测量，主要是指结合现代测绘科技的新进展，研究和解决大型工程或特种工程对测量的高精度、可靠性、自动测控等各个方面要求的测量科学。（2）特点a.精密工程测量是工程测量学科的一个重要组成部分，代表着工程测量的新进展和先进技术；b.它仍沿用测量学的基本理论和方法，获取测量信息；只是在精度方面有更高的要求；c.区别于传统工程测量的一个主要方面是，需要形成一套专门为高精度测量所需的理论、方法和技术；d.在工作内容及

2、对象上，传统的工程测量包含的范围广、精度低，而精密工程测量包含的范围小、精度高；e.显示出多学科相互结合相互补充的测量领域；f.仪器设备必须有很高的性能和适合于从事服务对象的专门要求。1.2我国的精密工程测量情况大亚湾等核电站点位误差在核反应堆堆心各构件安装的同轴度误差不大于……正在或即将建设的大项目：长江三峡水电工程南水北调工程……1.3发展方向（1）对经典测量理论和方法的研究例：以极坐标测量为例（2）减弱环境因素作用的影响例：大气折光、温度（3）研究合理的数据处理方法（4）专用测量仪器的进一步研究传感器

3、纳入测量单元→构成高精度自动测控系统2.精密工程测量实施方案2.1方案设计的要求（1）收集各种有关的资料及深刻理解对精度要求的涵义（2）找出关键问题及拟定处理方案（3）成功经验的吸收（4）能考虑以不同方法进行验证（5）方案设计的基本步骤2.2方案设计的基本步骤（1）对工程区的环境条件、工程及水文地质、气候的特点等进行详细的分析及描述，并分析总结这些条件对测量作业的影响。（2）工程区基准的选择及确定，在详细进行精密分析和遵循有关“规范”条款的基础上，兼顾整个工程建设的需要，提出控制方案和施测方法，以及对精度进

4、行预估等。（3）确定出测量中的关键精度所在，并结合自己的经验以及广泛吸收同类工程成功的实例，提出数个实施方案。（4）数据处理的方法。（5）对方案可行性的论证，工作量及经费的概算等。第二章数据可靠性及异常值检验误差来源：仪器设备、观测的环境条件、人为因素1.1概念偶然误差：在相同的观测条件下作一系列的观测，如果误差在大小和符号上都表现出偶然性，这种误差称为偶然误差。例如：仪器没有严格照准目标、估读水准尺上毫米数不准、气候变化对观测数据产生微小变化系统误差：在相同的观测条件下作一系列的观测，如果误差在大小和符号

5、上按一定的规律变化，或者为一常数，这种误差称为系统误差。例如：钢尺量距、由尺长误差引起的距离误差与所测距离的长度成正比地增加粗差：是指比在正常观测条件下所可能出现的最大误差还要大的误差。例如：观测时大数读错1.2提高精度的措施（1）选择合宜的仪器及设备（2）合理处理外部环境因素的影响（3）数据处理1.3粗差的检验函数模型：数据探测法随机模型：稳健估计法验后方差估计法函数模型又称为均值漂移模型，其思想是在正式进行最小二乘平差之前探测和定位粗差，然后剔除含粗差的观测值，得到一组比较纯净的观测值，然后在进行最小二

6、乘计算；随机模型又称为方差膨胀模型，方法是根据逐次迭代平差的结果来不断改变观测值的权或方差—协方差，最终使粗差观测值的权趋近于零或方差—协方差趋近于无穷大。2.1数据探测法（LS）2.2抗差最小二乘法（LH法）3.异常值的探测精密工程测量中，观测值的异常包含两个方面：粗差、观测体本身的显著变化3.1残差的性质和应用为了总结变形体的变化规律以及预测其变形量值，通常采用一定数量的监测值作分析而建立各种形变监控模型。统计分析模型确定性模型混合模型3.2单个异常值检验格拉布斯ESD统计检验狄克松统计量检验3.3多个

7、异常值检验样本分位值检验4.稳健估计方法4.1稳健估计一个良好的稳健估计方法应该满足以下几点：（1）找出的解是合理的，即使不为最优也应当是十分好的。（2）如果实际的模型有较小的偏离，则对应的解应具有较高的稳定性。（3）即使在样本中有小部分观测值有较大的系统偏离，也仅归结为模型的小偏离。（4）即使模型有较大的偏离，也不会造成灾难性后果。4.2一次范数最小平差方法4.3改进型一次范数最小平差根据你对所学知识的理解，论述一下精密测量技术在工程中有哪些应用（具体写一个方面）。要求：封面（题目、学号、姓名)字数（15

8、00—2000字）第三章GPS在精密工程测量中的应用1.GPS卫星定位系统GloblePositionSystem1.1GPS组成GPS系统由空间部分、地面控制部分和用户部分组成。空间部分：由21颗卫星加3颗备用卫星组成，均匀分布在6个轨道面上，离地面高度2万余km，轨道倾角55度。地面控制部分：任务是确定卫星位置，更新卫星发布的信息，对整个系统进行维护。用户部分：由于GPS是一种被动式的定位系统，GPS卫星只发