浅谈工程测量理论方法

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1、浅谈工程测量理论方法一、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屮的直接应川，是综合性的应川测绘科学与技术，它肓接为工程建设服务的，它的服务和应用范用包括城建、地质、铁路、交通、房地产管理、水利电丿J、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虽。规划设计阶段的测量主要是提供地形资料。収得地形资料的方法是，在所建立的控制测

2、量的基础上进行地面测图或航空摄影测量。施工兴建阶段的测屋的主要任务是，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。一般也耍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。竣工示的营运管理阶段的测暈，包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、矿山测虽、城市测虽和水利工程测虽等。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丁工程建

3、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，述是不同工程的测量工作，都需要根据误差分析和测虽平差理论选择适当的测虽手段，并对测虽成果进行•处理和分析，也就是说，测虽数据处理是工程测量的重要内容。二、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対模型误差的研究上，主要包括：平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊

4、断；模型i吴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，导致了口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町靠性理论，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。针対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。巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效，稳健估计法具有抵抗多个粗差影响的优点。建立改正数向

5、量与观测值真误差向量之间的*1数关系，可対多个粗差同时进行定位和定值，这种方法已在通用平差软件包中得到算法实现和应用。方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型，过去一直仅停留在理论的研究上。实际中，耍求对多种观测虽:进行综合处理，因此，方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前，通用平差软件包中已增加了该功能，但还需要在测量规范中明确提岀來。需要指出的是：许多测量作业单位喜欢采用附合导线进行逐级加密，主要依据目前规范中冇关一、二、三级导线和图根导线的规定。无疑附合导线具冇许多优点，但由于多余观测少，发现和抵抗粗差的能力较弱，不宜滥用

6、。建立一个区域的控制，首级网点采用GPS测量，下血最好用一•个等级的导线网作全血加密。从测量平差理论來看，全面布设的导线网具有更好的图形强度，精密较均匀，可靠性也较高。三、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。1、解析法解析法是基丁•优化设计理论构造口标函数和约束条件，解求口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

7、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。由于釆用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人的区别。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，其他的网都町用模拟法进行设计。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，可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、

8、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精标（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，可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、叮靠性、灵敏度。