精密工程测量思考题目二(参考答案)

第一篇：精密工程测量思考题目二(参考答案)

1精密工程测量方案@首先要建立精密工程测量网，采用精密测角测距等方法建立工程控制网并建立控制网基进测量方法。测距高本原则和观测精度测距仪全站仪检验方法干涉测距@根据工程特；测角高点和精度要求精度光学经纬仪选用合适的电子经纬仪器和先仪；定位可采用GPS定位，陀螺经纬仪；变形监测采用精密测角测距测高定向定位或传感器机器人等测量正系数@防止强磁微型位移量场强电场@计量仪器使大气折用计量光等影响仪器和@测量设备对仪器和测精密仪量方法器检定，要围绕对并测定中照准测其系统误差改角测距测高定向定位及数据采集记录传递处理等工作研讨2提高精度措施方法：@采用高精度测量仪器如精较强的责任测角用心事业心高精度@采用质量全强制归站仪心装置减，如TC2003@少对中误观测人员差和目标必须业偏心误差务熟练经验丰@精测角照准富技术性强有标识应采用照准标牌@不宜在地面或阳光下观测受大气折光旁折光影响，应选择阴天或日出归落期观测减小误高压线等强磁场差@地影响。下测量时 要防止烟气流灰尘和振动等的影响@采用电子仪器等观测要避开

3现代精密量距设备特点：具有精度高可靠性好操作简便速度快效率高等优点4TCA2003特点：进行动态频TCA2003率校正、除具备正常测警惕老化角测距处理技术外，有等功能，TC2003还有许多的特点：动态高级功扫描系能，如：统、三偏心测量轴补偿功能、对边测量自动设站悬测量面积测量和道路放样等，此外还有激光对点自动目标识别和瞄准等特种功能，前先进的仪器和技是测量机器人术能实现的程的一种5精度度采用多种模确定原则：@确保拟计算和综合工程建设的需技术确定精要和安全运营度@确保，并工程建设结合目的质量要求@借助于同类工程执行结果，已被证实能确保工程质量的精度指标6水平控制网的设计方法形设计观测方案：@水设计和平控制网旧网改设计：造的设采用计算计@水平控机辅助优制网的化设计方质量要求：法@优化设计精度标准可的主要内靠性标容：图准费用标准监测网的灵敏度标准8精密准直测量方法有哪几种：@光学方法（导线法小角法测角自准直法采法衍射法用精密及干涉经纬仪法测量和固定等）觇牌；准直望远镜法）；@机械法（引张线法）@激光法（直接

9三维工业测量系统：是以电子经纬仪或自动全站仪等多个传感器集成和综合应用的三维工业自动测量曲骨架结构系统。其的安装与应用主要调正@天线钻有@汽车飞机井工程发发电站核射架及冷反应堆等凝塔等高工程的组耸构筑物装与建设的监测与@校准复杂的柔@大型高精度钢结构安装与位移的形变监测及工业与传输设备的定位等领域10测量机器人的：它是一种能代等信息的智能型替人进行电子全自动搜索站仪，它通跟踪辨识过CCD和精确照影像传感准目标并器和其它传感获取角器对现度距离三实测量维坐标以世界中及影像的“目标”进行识别，迅速作出分析判断与推理实现自我控制，并自动完成照准读数等操作，以完全代替人践证明，它的手工操具有高效作目前他全自动准已经在大确实时性坝山体滑强操作简坡跨江大单使用方桥等方便等特面进行了点，特别实验和应适用于小用，实区域或大型建筑物、机械设备的变形监测、可实现全自动无人值守的变形监测。他在精密工程测量、方法：三维@机工业测械的测量及变距方法形监测@利用调制自动化光的光方面广电测距泛应用技术。7@精电子密距离机械测测量和量方法距离变，其化的测中包括定主要伸长计应变计等@干涉测量法

1网并建立控制网基精密工程测量方案本原则和观测@首先要建立精检验方法密工程测量网@根据工程特，采用点和精度要求精密测角测距选用合适的等方法建立工仪器和先程控制进测量方法。测距高精度测距仪全站仪干涉测距；测角高精度光学经纬仪电子经纬仪；定位可采用人等测量微型位GPS定位，移量@陀螺经计量仪器使纬仪；用计量变形监仪器和测采用设备对精密测精密仪角测距器检定，测高定向定位并测定或传感其系统器机器误差改正系数@防止强磁场强电场大气折光等影响@测量仪器和测量方法要围绕对中照准测角测距测高定向仪器如精定位及测角用数据采高精度集记录质量全传递处站仪，如理等工TC2003@作研观讨测人员2提高必须业精度措务熟练施方法：经验丰@采用高精富技术度测量性强有较强的责任心事业心@采用强制归心装置减少对中误差和目标偏心误差@精测角照准标识应采用照准观测减小误标牌差@@不宜地下测量时在地面或阳光要防止下观测烟气流灰受大气尘和振动折光旁等的影响折光影响，@采用电子仪应选择阴天器等观测或日出归落期要避开高压线等强磁场影响。

3现代精密量距设备特点：具有精度高可靠性好操作简便速度快效率高等优点4TCA2003特点：TCA2003除具备正常测角测距外，有TC2003的特点：动态扫描系统、三轴补偿功能、进行动态频量自动设站率校正、悬测量面警惕老化积测量和处理技术道路放样等功能，等，此外还有许多还有激光高级功对点自能，如：动目标识偏心测量别和瞄准对边测等特种功能，是测量机器人的一种5精度确定原则：@确保工程建设的需要和安全运营，并结合目前先进的仪器和技的质量要求@借助于术能实现的程同类工程执行度采用多种模结果，已被证实拟计算和综合能确保工程质技术确定精量的精度指度标@确保6水平工程建设控制网的设计方法：@水平控制网设计：采用计算机辅助优化设计方法@优化设计的主要内容：图形设计观标准监测测方案网的灵设计和敏度标旧网改准8精造的设密准直计测量方@水平控法有哪制网的几种质量要：@光学方求：精度法（标准可导线法靠性标小角法准费用测角自准直法采用精密经纬仪和固定觇牌；准直望远镜法）；@机械法（引张线法）@激光法（直接法衍射法 及干涉法测量等）

9三维工业测量系统：是以电子经纬仪或自动全站仪等多个传感器集成和综合应用的三维工业自动测量系统。其应用主要有@汽车飞机发电站核反应堆等工程的组装与建设@复杂的柔曲骨架结构高精度钢结构安的安装与装与位调正移的形@天线钻变监测井工程发及工业射架及冷与传输设备的凝塔等高定位等耸构筑物领域10的监测与测量机器校准人的：@大型它是一种能代替人进行自动搜索跟踪辨识和精确照准目标并获取角度距离三维坐标以及影像等信息的标”进行识智能型别，迅速电子全作出分析站仪，它通判断与推过CCD理实现自影像传感我控制，器和其它传感并自动器对现完成照准实测量读数等操世界中作，以的“目完全代替人的手工操作目前他已经在大坝山体滑坡跨江大桥等方面进行了实验和应用，实践证明，它大型建筑物具有高效、机械设全自动准备的变形确实时性监测、可强操作简实现全自单使用方动无人值便等特守的变点，特别形监测。适用于小他在精密区域或工程测量、三维工业测量及变形监测自动化方面广泛应用。7精密距离测量和距离变化的测定主要方法：应变计等@机@械的测干涉测量距方法法 @利用调制光的光电测距技术@电子机械测量方法，其中包括伸长计

1精密工程测量方案@首先要建立精密工程测量网，采用精密测角测距等方法建立工程控制

网并建立控制网基本原则和观测检验方法@根据工程特点和精度要求选用合适的仪器和先进测量方法位可采用GPS。测距高定位，精度测距陀螺经纬仪；仪全站仪变形监干涉测距测采用；测角高精密测角测距精度光学测高定向经纬仪定位或电子经纬传感器仪；定机器人等测量微型位移量@计量仪器使用计量仪器和设备对精密仪器检定，并测定其系统误差改正系数测高定向@防止强磁定位及数据采场强电场集记录大气折光传递处等影响理等工@作研测量讨仪器和测2提高精度措量方法要施方法：围绕对@中照准测采用高精度角测距测量仪器如精测角用高精度质量全站仪，如TC2003@观测人员必须业务熟练经验丰富技术性强有较强的责任采用照准标牌心事业心@不宜在地面@采用或阳光强制归心下观测装置减受大气少对中误折光旁差和目标折光影响，偏心误差应选择@精阴天或测角照准日出归标识应落期观测减小误差@地下测量时要防止烟气流灰尘和振动等的影响@采用电子仪器等观测要避开高压线等 强磁场影响。

3现代精密量距设备特点：具有精度高可靠性好操作简便速度快效率高等优点4TCA2003特点：TCA2003除具备正常测角测距外，有TC2003的特点：动态扫描系统、三轴补偿功能、进行动态频量自动设站率校正、悬测量面警惕老化积测量和处理技术道路放样等功能，等，此外还有许多还有激光高级功能对点自动，如：目标识偏心测量别和瞄准对边测等特种功能，是测量机器人的一种5精度确定原则：@确保工程建设的需要和安全运营，并结合目前先进的仪器和技的质量要求@借助于术能实现的程同类工程执行度采用多种模结果，已被证实拟计算和综合能确保工程质技术确定精度量的精度指标@确保工6水平控程建设制网的设计方法：@水平控制网设计：采用计算机辅助优化设计方法@优化设计的主要内容：图形设计观标准监测测方案网的灵设计和敏度标旧网改准8精造的设密准直计测量方@水平控法有哪制网的几种质量要：@光学方求：精度标法（导准可靠线法小性标准角法测费用角自准直法采用精密经纬仪和固定觇牌；准直望远镜法）；@机械法（引张线法）@激光法（直接法衍射法 及干涉法测量等）

9三维工业测量系统：是以电子经纬仪或自动全站仪等多个传感器集成和综合应用的三维工业自动测量系统。其应用主要有@汽车飞机发电站核反应堆等工程的组装与建设@复杂的柔曲骨架结构高精度钢结构安的安装与装与位调正移的形@天线钻井变监测工程发及工业射架及冷与传输设备的凝塔等高定位等耸构筑物领域10的监测与测量机器校准人的：@大型它是一种能代替人进行自动搜索跟踪辨识和精确照准目标并获取角度距离三维坐标以及影像等信息的标”进行识智能型别，迅速电子全作出分析站仪，它通判断与推过CCD理实现自影像传感我控制，器和其它传感并自动完器对现成照准实测量读数等操世界中作，以的“目完全代替人的手工操作目前他已经在大坝山体滑坡跨江大桥等方面进行了实验和应用，实践证明，它大型建筑物具有高效、机械设全自动准备的变形确实时性监测、可强操作简实现全自单使用方动无人值便等特点守的变形，特别监测。适用于小他在精密区域或工程测量、三维工业测量及变形监测自动化方面广泛应用。7精密距离测量和距离变化的测定主要方法：应变计等@机@械的测干涉测量距方法法 @利用调制光的光电测距技术@电子机械测量方法，其中包括伸长计

1精密工程测量方案@首先要建立精密工程测量网，采用精密测角测距等方法建立工程控制网并建立控制网基进测量方法。测距高本原则和观测精度测距仪全站仪检验方法干涉测距@根据工程特；测角高点和精度要求精度光学经纬仪选用合适的仪电子经纬器和先仪；定位可采用GPS定位，陀螺经纬仪；变形监测采用精密测角测距测高定向定位或传感器机器人等测量正系数@防止强磁微型位移量场强电场@计量仪器使大气折光用计量等影响仪器和@测量设备对仪器和测精密仪量方法要器检定，围绕对并测定其中照准测系统误角测距差改测高定向定位及数据采集记录传递处理等工作研讨2提高精度措施方法：@采用高精度测量仪器如精较强的责任测角用心事业心高精度@采用质量全强制归心站仪，如装置减TC2003@少对中误观测人员差和目标必须业偏心误差务熟练经@验丰富精测角照准技术性标识应强有采用照准标牌@不宜在地面或阳光下观测受大气折光旁折光影响，应选择阴天或日出归落期观测减小误高压线等强磁场差@地影响。下测量时 要防止烟气流灰尘和振动等的影响@采用电子仪器等观测要避开

3点：现代TCA2003精密量距设备除具备特点：正常测具有精角测距度高可外，有靠性好TC2003操作简的特点便速度：动态快效率扫描系统高等优、三轴点4TCA2003补偿功能、特进行动态频率校正、警惕老化处理技术等功能，还有许多高级功能，如：偏心测量对边测量自动设站功能，是测量悬测量面机器人的一种积测量和5精度确道路放样定原则等，此外：@确保还有激光工程建对点自动设的需要和安目标识全运营别和瞄准，并结等特种合目前先进的仪器和技术能实现的程度采用多种模拟计算和综合技术确定精度@确保工程建设的质量要的设计方法求@：借助于@水平控制网同类工程执行设计：采结果，用计算已被证实机辅助优能确保化设计方工程质法量的精度@优化设计指标的主要内6水平控容：图制网形设计观测方案设计和旧网改造的设计@水平控制网的质量要求：精度标准可靠性标准费用标准监测准直法采网的灵用精密敏度标经纬仪准和固定8精密准直觇牌；测量方准直望法有哪远镜法几种）；@：机@械法光学方（引张法（导线法）线法小@激角法测光法（角自直接法衍射法及干涉法测量等）

9业自动测量三维工业测量系系统。其统：应用主要是以电子经纬有@汽仪或自车飞机动全站发电站核仪等多反应堆等个传感工程的组器集成和装与建设综合应用的三@复杂的柔维工曲骨架结构的安装与调正@天线钻井工程发射架及冷凝塔等高耸构筑物的监测与校准@大型高精度钢是一种能代结构安替人进行装与位自动搜索移的形变监测跟踪辨识及工业和精确照与传输准目标并获取角度设备的定位等领域距离三10测维坐标以量机器人的：及影像它等信息的智能型电子全站仪，它通过CCD影像传感器和其它传感器对现实测量世界中的“目标”进行识完全代替人别，迅速的手工操作出分析作目前他判断与推已经在大理实现自坝山体滑我控制，坡跨江大并自动完桥等方面成照准进行了读数等操实验和应作，以用，实践证明，它具有高效全自动准确实时性强操作简单使用方便等特点，特别适用于小区域或大型建筑物量、三维工业测、机械设量及变备的变形形监测自动化监测、可方面广实现全自泛应用动无人值。7精密距离守的变形测量和距监测。离变化他在精密的测定工程测主要方法：@机械的测距方法@利用调制光的光电测距技术@电子机械测量方法，其中包括伸长计应变计等

@干涉测量法

第二篇：精密工程测量 复习题

精密工程测量 复习题

一、单项选择题

1、尺寸公差带图的零线表示（）尺寸线„„„„„„„„„„„„（C）

A.最大极限B.最小极限C.基本D.实际

2、属于形状公差的是„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（A）

A.圆柱度B.同轴度

C.平行度D.圆跳动

3、圆度与径向圆跳动的区别表达不正确的是„„„„„„„„„„„（B）

A.圆度是形状公差，径向圆跳动是跳动公差

B.两者的公差带形状是半径差为公差值t的两个同心圆。

C.圆度无基准，径向圆跳动有公共轴线做基准

D.径向圆跳动合格，圆度也一定合格。

4、对于径向全跳动公差，下列论述不正确的是„„„„„„„„„„（C）

A.属于位置公差

B.属于跳动公差

C.与同轴度公差带形状相同

D.当径向全跳动误差不超差时，圆柱度误差肯定也不超差。

5、对于端面全跳动公差，下列论述正确的有„„„„„„„„„„„（C）

A.属于位置公差

B.属于跳动公差

C.与平行度控制效果相同

D.与端面对轴线的垂直度公差带形状相同

二、填空题

1.光滑工件尺寸检验标准中规定，验收极限应从被检验零件的基本尺寸向移动一个安全裕度A。

2、绝对测量是指量值直接表示测量结果的测量方法；相对测量指量值仅表示被测参数1

基本偏差的测量方法。

3.测量过程中，环境条件也会影响测量的准确度。因此，在进行测量时，需要考虑温度、湿度、灰尘、震动等客观条件的影响。

4.数字式光学计应根据被测工件正确选择测帽，原则是接触面最小，因此测量圆柱形选择刀口形测帽，测量平面时需使用球形测帽。

5.螺旋式外径千分尺在测量时，会产生零漂，首先需要进行校正值校正。外径千分尺刻度分别显示在水平的固定套筒和旋转的微分筒上，微分筒上每格为mm。

6.内径百分表在测量中，不能直接测量被测参数，所得读数为被测工件的差。其测孔时，需要在指示表指针的转折点处读数。如果被测工件实际尺寸比调零的基本尺寸小，指示表长指针顺旋转，小指针逆旋转。

三、简答题

1、精密工程测量与一般工程测量相比有何特点？

答：（1）大型精密工程的规划设计阶段，要研究地形变及局部重力场不均匀性对工程稳定性的影响；

（2）对于有统一工艺流程和结构的大型建筑物，除了建立高精度的施工测量控制网外，还要建立

高精度的安装测量控制网。

（3）精密工程测量要求在控制点上建立稳固的测量标志，并设立强制对中装置；

（4）在精密工程测量中，各种外界影响都要考虑。

总之，在精度方面、所使用的仪器工具及测量方法手段有较大的不同，但没有明显的界限。

2、对于“规范”中没有明确界定的重要建筑物的精度要求，在精度初步选定时该如何考虑？

答：（1）根据工程最主要的目标及不利情况，进行多种模拟计算分析，并结合目前的先进技术能实现的精度而初步确定。

（2）根据类似工程安全运行资料并结合专门分析的结果而认定。

（3）借助于同类工程执行的并已被验证能确保工程质量的精度指标。

3、测角中的照准误差，除了与仪器的质量，操作人员的水平有关外，还与照准标志有关？精密工程测量时，一个好的照准标志应满足哪些要求？

答：（1）其形状和大小便于精确瞄准，（2）没有相位差，（3）反差大，亮度好.四、论述题

简述客运专线铁路精密工程测量体系中“三网合一”的内容、要求以及重要性?

内容和要求:

（1）勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网坐标高程系统的统一；

（2）勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网起算基准的统一；

（3）线下工程施工控制网与轨道施工控制网、运营维护控制网的坐标高程系统和起算基准的统一；

（4）勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网测量精度的协调统一；

重要性:

（1）勘测控制网、施工控制网起算基准不统一的后果

平面尺度：纵向里程，横向偏移

高程基准：线路纵断面，穿跨越限界

（2）线下工程施工控制网与轨道施工控制网的坐标系统和测量精度不统一的后果

线下工程与轨道工程错开

净空限界不足

第三篇：工程测量题目及答案

工程测量的内容：勘测设计阶段的工作，施工阶段的测量工作，工程竣工后运营管理阶段的测量工作。

点位放样的方法：极坐标法，直角坐标法，距离交会法，方向线交会法，角度交会法。渠道测量的内容：渠道及其配套建筑物平面位置的测定、渠道纵断面高程测量、渠道横断面高程测量。

对垂直于路线中线方向的地面高低所进行的测量工作称为横断面测量。

直径5厘米，长30厘米左右的木桩打入地下，漏出地面5-10厘米，一侧削平面向起点，以便主机桩号，并用红漆写在木桩上。

断链桩不易设在圆曲线上，桩上应该注明路线来向和去向的里程及应增减的长度。一般在等号前后分别注明来向、去向的里程如3+870.42=3+900，短链29.58

纵断面测量的步骤：基平测量，中平测量。

纵断面图中高程比例尺比水平距离比例尺大十倍，横断面则一样大。

施工控制网的布设形式：导线网、建筑基线、建筑方格网。

建筑物的定位：根据控制点定位，根据建筑方格网和建筑基线定位，根据与原有的建筑物和道路的关系定位。

为保证厂房构件就位的正确性，施工测量应该进行以下的工作：厂房矩形控制网的测设，厂房柱列轴线放样，杯型基础施工测量，厂房构件及设备安装测量。

为了保证相向开挖隧道能够准确贯通，就必须将地面洞外控制网的坐标、方向和高程，经过竖井传递至地下洞内，作为地下控制测量的依据，叫竖井联系测量，其中将地面控制网坐标，方向传递至地下洞内，称为竖井定向测量。（一井定向，两井定向，陀螺经纬仪定向0

第四篇：浅谈高铁精密工程测量技术及复测

浅谈高铁精密工程测量技术及复测

【摘要】本文重点对高速铁路精密工程测量的内容、精密工程测量的特点的论述，并简要介绍了高程控制网的复测，同时提出了高速铁路的运营和养护维修测量，需要进行进一步的研究，以确保高速铁路的安全运行。

【关键词】高速铁路；精密测量；技术体系

为了达到高速铁路的高速行驶条件，高速铁路轨道精度要保持在毫米级的范围以内，传统的铁路工程测量技术已不能满足高速铁路建设的要求。高速铁路的测量方法、测量精度与传统的铁路工程测量完全不同。

1高速铁路精密工程测量

为了满足上述要求，应根据线下工程和轨道铺设的精度要求设计高速铁路的各级平面高程控制网测量精度。高速铁路精密工程测量的目的是通过建立各级平面高程控制网，在各级精密测量控制网的控制下，实现线下工程按设计线型准确施工和保证轨道铺设的精度能满足旅客列车高速、安全行驶。

高速铁路精密工程测控贯穿于高速铁路工程勘测设计、施工、竣工验收及运营维护测量全过程，包括以下内容：高速铁路平面高程控制测量；线下工程施工测量；轨道施工测量；运营维护测量。

2高速铁路精密工程测量的特点

2.1高速铁路各级平面高程控制网精度应满足勘测设计、线下工程施工、轨道施工及运营养护的要求

由于过去铁路建设的速度目标值较低，对轨道的线型和平顺性要求不高，在勘测、施工中没有要求建立一套适合勘测、施工、运营维护的完善的控制测量系统。控制网测量的精度指标主要是根据满足线下土建工程的施工控制要求而制定，轨道的铺设不是以控制网为基准按照设计的坐标定位，而是按照线下工程的施工现状采用相对定位进行铺设，这种铺轨方法由于测量误差的积累，往往造成轨道的几何参数与设计参数相差甚远。

2.2高速铁路精密测量控制网按分级布网的原则布设

高速铁路工程测量平面控制网应在框架控制网（CPO）基础上分三级布设，第一级为基层平面控制网（CPI），主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准；第二级为线路平面控制网（CPⅡ），主要为勘测和施工提供控制基准；第三级为轨道控制网（CPⅢ），主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准。

高速铁路工程测量高程控制网分二级布设，第一级线路水准基点控制网，为高速铁路工程勘测设计、施工提供高程基准；第二级轨道控制网（CPⅢ），为高速铁路轨道施工、维护提供高程基准。

高速铁路工程测量平面控制网应在框架控制网（CPO）基础上分三级布设，是因为测量控制网的精度在满足线下工程施工控制网测量要求的同时必须满足轨道铺设的精度要求，使轨道的几何参数与设计的目标位置之间的偏差保持在最小。

2.3高速铁路工程测量平面坐标系统应采用边长投影变形值≤10mm/km的工程独立坐标系

高速铁路工程测量精度要求高，施工中要求由坐标反算的边长值与现场实测值应一致，即所谓的尺度统一。由于地球是个椭球曲面，地面上的测量数据需投影到施工面上，由曲面的几何图形在投影到平面时，不可避免会产生变形。采用国家3°带投影的坐标系统，在投影带边缘的边长投影变形值达到340mm/km，这时无砟轨道的施工是很不利的，对工程施工的影响呈系统性。从理论上来说，边长投影变形值越小越有利。根据武广线、郑西线无砟轨道CPⅢ控制网的测量实践表明，在满足边长投影长度变形值不大于10mm/km的条件下，线下工程施工时，可不进行边长投影改正直接利用坐标反算距离进行施工放线，CPⅢ观测距离不需进行投影改化进行平差计算就可以满足CPⅢ控制网的精度要求。

2.4高速铁路精密工程测量“三网合一”的测量体系

高速铁路工程测量的平面、高程控制网，按施测阶段、施测目的及功能不同分为了勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。我们把高速铁路工程测量这三个阶段的控制网，简称“三网”

勘测控制网包括：CPⅠ控制网、CPⅡ控制网、二等水准基点控制网。

施工控制网包括：CPⅠ控制网、CPⅡ控制网、水准基点控制网、CPⅢ控制网。

运营控制网包括：CPⅡ控制网、水准基点控制网、CPⅢ控制网、加密维护基标

为保证控制网的测量成果质量满足高速铁路勘测、施工、运营维护三个阶段测量的要求，适应高速铁路工程建设和运营管理的需要，三阶段的平面、高程控制测量必须采用统一的基准。即勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网均采用CPⅠ为基础平面控制网，以二等水准基点网为基础高程控制网。简称为“三网合一”。“三网合一”是高速铁路采用坐标进行线路的勘测设计、工程施工以及运营维护管理的前提。在“三网合一”基础上，线路及其附属建筑物的里程和坐标一一对应，每一个里程只有一个唯一的坐标（x、y、h），使施工和运营维护能够严格按照设计的线型进行施工和养护，保证高速铁路轨道的平顺性，同时也为工务管理信息化和构建数字化铁路创造了条件。“三网合一”是高速铁路工程测量技术体系的基础和核心。

3高程控制网的复测

为了保证控制点提供的高程基准的正确性，在工程建设的过程中，经常需要对已有高程控制点进行复测和检测，确保高程控制点的稳定。复测和检测在进行平差数据处理时，引入的高程基准应与原成果一致。

常用的复测和检测成果分析方法有两种：高差比对和高程比对。高差比对用以比较分析相同高程点之间的高差，可以反映出地表相对高程变化；高程比对用以比较分析相同高程点的高程，可以反映出地表整体的高程变化。无论那种比对方式，只有在比对差异超出相应等级水准测量精度的限差指标时，才能说这种高差或变化是显著的，并考虑更新高程成果。否则，应沿用原高程成果。

复测、检测与成果取舍：较差（闭合差）限制原则、成果最新原则、平均性原则、端点外推原则。测段复测与原测时间超过了三个月，且复测高差与原测高差之差超过检测限差时，须进行测段两端点可靠性的检测。检测测段长度小于1km时，按1km计算。高程比对分析与增补点成果应用。实际水准测量中使用高精度仪器进行低等级水准观测时，如果计算得到的每公里水准测量的偶然中误差没有达到仪器应有的标称精度，则应怀疑仪器的工作状况不正常，即使总体上水准等级的精度指标满足了，对水准观测的数据应该慎重使用。因为，一台工作不正常的仪器，提供的观测数据是不可靠的。

4结束语

随着我国多条高速铁路的相继竣工，大规模地投入运营。高速铁路的运营及养护维修测量将是一个迫切需要我们解决的问题，而如何利用已有的CPⅢ控制网和铺轨基标快速完成高速铁路的运营和养护维修测量，目前还是一个空白，需要进行进一步的研究，研究一套适合我国客运专线铁路轨道的运营维护测量保障体系，确保高速铁路的安全运行。

【参考文献】

[1]杨晓莉;;美国铁路发展现状及启示[J];综合运输;2010年02期

[2]李峥辉;;CRTSⅡ型板式无砟轨道系统铺板后的检测方案[J];现代城市轨道交通;2010年01期

[3]张天放;刘忠波;;时速350km高速客运专线无砟道岔铺设质量控制[J];中国新技术新产品;2010年03期

第五篇：精密测量学习报告

测绘工程学院《精密工程测量》

学习报告

学 号：061410248 姓 名：张铁棒 指导老师：魏 亮

河南城建学院测绘工程学院

2013年12月

目 录

一、精密工程测量的定义和特点...............................................................................................2 二、精密工程测量研究的主要内容...........................................................................................3 三、精密工程测量的发展与应用...............................................................................................5

1、长江三峡工程永久船闸闸墙变形测量中的精密工程测量.............................................5

2、高速铁路工程测量中的精密工程测量.............................................................................5

四、致谢...........................................................................................................................................6

五、参考文献...................................................................................................................................7 一、精密工程测量的定义和特点

以毫米级或更高精度以及相对精度高于1ppm进行的工程测量。精密工程测量主要是研究地球空间中具体几何实体的精密测量描绘和抽象几何实体的精密测设实现的理论、方法和技术。精密工程测量代表工程测量学的发展方向。

精密工程测量的最大特点是要求的测量精度很高。精度这一概念包含的意义很广 , 分相对精度和绝对精度。相对精度又有两种 , 一种是一个观测量的精度与该观测量的比值 , 比值越小 , 相对精度越高 ,如边长的相对精度。但比值与观测量及其精度这两个量都有关 ,同样是 1∶ 1 000 000 ,观测量是10 m和是 10 km 时 ,精度分别为 0.01 m m 和10 m m , 故有可比性较差的缺点;另一种是一点相对于另一点 ,特别是邻近点的精度 ,这种相对精度与基准无关 ,便于比较 ,但是各种组合太多 , 如有 100 个点 , 每一个点就有 99 个这样的相对精度。绝对精度也有两种 ,一是指一个观测量相对于其真值的精度 , 这一精度指标应用最多。由于真值难求 ,通常用其最或是值代替。但这一绝对精度指标也有弊病 , 有时 , 它也与观测量的大小有关 ,如长度观测量。另一种是指一点相对于基准点的精度 ,该精度与基准有关 , 并且只能在相同基准下比较。由于精度的含意较多 , 而且随测量技术的发展又在不断提高 ,有什么精度要求的测量才能称为精密工程测量就很难给出一个确切的定义。这里我们给出以下定义 : 凡是采用一般的、通用的测量仪器和方法不能满足工程对测量或测设精度要求的测量 ,统称精密工程测量。

大型工程、特种工程中并非所有的测量都是精密工程测量。因此 ,大型工程、特种工程不能与精密工程并列。但是 , 大型特种工程中一定包括一些或许多精密工程测量。3 维工业测量、工程变形监测中的许多测量也属于精密工程测量。就精度而言 ,在工业测量中 ,在设备的安装、检测和质量控制测量中 ,精度可能在计量级 , 如微米乃至纳米;在工程变形监测中 ,精度可能在亚毫米级;在工程控制网建立中 ,精度可能在毫米级。长、大隧道的横向贯通精度虽然在厘米、分米级 , 但对测量精度要求很高 , 仍属于精密工程测量。精密工程测量的另一个特点是对测量的可靠性要求也很高 ,包括测量仪器的鉴定检核、测量标志的稳定、测量方法的严密、测量方案的优选、观测量之间的相互检查控制 , 以及严密的数据处理和对测量的质量检查控制以及监理等等。

精密工程测量是工程测量的分支，是测绘科学在大型工程、高新技术规程和特种工程等精密工程建设中的应用。数百米高的特大型水电工程，特大跨距的斜拉桥、悬索桥、大型工业和民用建筑群体的纷纷涌现，对传统的工程测量在内容、精度、技术要求、测控技术等方面提出了众多急需解决的问题。精密工程测量要满足各种复杂大型工程、前沿科学研究中的实验工程、现代工业安装测量、变形监测工程等等应用的需要，确保这些大型工程建设的顺利实施和工程的优质。精密工程测量的突出特点是“高精度”和“高可靠性”。二、精密工程测量研究的主要内容

精密工程测量的研究内容主要包括精密工程测量的理论、技术、方法、专用的仪器设备以及测量软件研发等方面。精密工程测量的理论、技术和方法是以大地测量学为基础的。因为所有测量工作都要涉及参考面和线 , 如地球椭球体、大地水准面、垂线、经纬线、真北方向等。对于工程而言 , 小范围要求在几何平面上进行设计施工放样 , 范围有时要穿过好几个 3度带 ,而且高差也较大 ,就必须作椭球面向平面的归化计算 ,作局大地水准面的精化 ,以及换带和投影计算。归化、投影等改正计算误差必须小于测量误

差。因而 ,工程基准面和局部坐标系的设计是精密工程测量的重要问题。工程控制网在许多方面有别于国家大地测量控制网。网的优化设计、精度、可靠性、费用和灵敏度设计计算要求更加精细 , 如要求采用基于观测值内部可靠性的精密测量控制网模拟法优化设计、观测值多维粗差定位与定值和方差分量估计算法等。一般来说工程控制网的长短边相差悬殊 , 点之间高差也很大 , G PS 和地面观测条件都较差(顶空障碍大 ,受旁折光和垂直折光影响等),这就要求对网作精心布设。同时还涉及 G PS 边、地面边之间的精度匹配、地面边角测量精度匹配的影响。G PS 网、地面边角网以及混合网的布设问题涉及到测距三角高程测量、精密几何水准的选取以及对规范要求的理解等问题。G PS 网在很大程度上逐渐取代地面网 , 对于边长悬殊极大(从几十米到几十千米)的工程控制网 ,用精密星历解算基线 , 精度也可达毫米级 , 但对于许多精密工程来说 ,不能采用单纯的 G PS 网、G PS网与地面网、特别是与高精度测边相结合乃是最新的发展方向。在精密工程测量特别是工程变形分析中涉及到数据处理理论和方法的研究。如非线性随机模型的参数估计、非参数估计和半参数估计理论。对于海量变形监测数据处理 ,要研究数据挖掘理论与方法 ,即要从大量的、模糊的和随机的各种数据源中 ,提取隐含在其中的有用信息和知识。统计分析、模糊数学、人工神经网络、分形几何以及小波理论等是数据挖掘的基础理论。分类、模糊聚类、关联分析、回归分析、时序分析、偏差分析以及预测分析等是数据挖掘的常用方法。其中 ,分类用于规则描述 ,并用这种描述来构造模型;模糊聚类是把数据按相似性分成类 ,发现数据的分布模式以及数据属性间的关系;关联分析是寻找数据中隐藏的关联网、关联规则和相关性;预测分析是利用大量的已有数据通过建模找出变化规律 ,由此对未来数据及特征进行预测等等。采用人工神经网络技术可用于大坝变形预报 , 用模糊数学理论处理观测误差 , 采用模糊聚类分析可对大坝的安全进行评判。在变形的几何分析和物理解释基础上 ,要研究变形预报的理论和方法 ,涉及系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、小波、分形、混沌理论和耗散结构等许多非线性学科变形预报的系统论方法。主要有两种 : 一种是输入2 输出模型法 ,即把变形体看作是一个具有非线性、耗散性、随机性、外界干扰不确定性等特点的复杂系统 ,各种外界影响因子为输入 , 而变形为输出 , 有回归分析法、时间序列法、卡尔曼滤波法和人工神经网络法等;另一种是动力学方程法 , 根据系统运动的物理规律建立确定的微分方程来描述系统的运动 , 在对系统受力和变形认识的基础上 , 用低阶、简化的 , 在数学上可求解和可分析的模型来模拟变形过程。在精密工程测量仪器方面 , 多传感器集成测绘系统、激光跟踪仪、激光扫描仪、测量机器人、各种高精度 G PS 接收机、电子全站仪、水准仪以及各种专用测量仪器 ,为精密测绘提供了技术保障。其中 ,激光扫描仪可对被测对象在不同位置扫描、建模并转换到 C A D 成图 , 在土木工程、建筑监测、路桥设计、3 维建模、工业设计制造以及 G I S 数据采集等方面有广阔的应用前景。车载、机载激光扫描测量将成为地面数据采集的主要手段。一种由测量小车、测量机器人、激光测距断面仪、激光扫描仪和轨距、轨道高差、轨道里程传感器组成的高速铁路轨道测量系统是一种典型的多传感器集成测量系统 , 可实现铁道轨道的自动化测量 , 轨道限界 2 维断面测量和隧道 3 维断面测量其轨距和轨道高差精度可达到0.5 m m(图 1)。由 G PS 接收机、激光测距仪组成的远程位移测量系统可实现无人值守的远距离遥控遥测遥传实时变形监测 , 可用于活动性滑坡临滑前的持续监测预报(图 2)。由各种专用监测仪器、现代大地测量仪器以及空对地观测仪器组成的立体监测系统 ,可实现对滑坡和各种工程建筑进行持续的自动监测和变形预报。

在现代测量中 , 软件的研发与测量仪器设备的=研制具有同等重要的意义。精密工程测量的软件包括三大方面 : 与测量仪器或多传感器集成的测量系统相配套的随机软件;用于科研的科研型软件;面向广大用户的商品化通用软件。随机软件由厂商开发 ,如 G PS 接收机的基线向量解算和网平差软件 ,电子全站仪的机载软件等 ,目前多已实现汉化 ,具有最常用的功能;科研型软件的专用性强 ,具有特殊的和高难的功能。一般来说使用较复杂 , 不易掌握。如用精密星历解算长基线的 G am it , Berness 软件。用于精密工程控制网数据处理和平差计算的科研型软件除了具有一般的常用功能外 ,还具备以下功能 :可作自由网平差或拟稳自由网平差;可对不同类型、不同精度观测值按不等权进行整体平差;可作距离改化、方向改化计算;能自动组成全部三角形并作计算闭合差和限差检验;自动组成测角、测边全部极条件 ,并计算其自由项及限值;自动计算坐标方位角、基线或测距边条件的自由项及其限值;还可以作观测值的可靠性因子(多余观测分量)计算、边角权匹配计算、粗差检验及灵敏度分析等。商用化通用软件的特点是功能强大 ,使用方便。

下面介绍几个典型的商品化软件 ：.现代精密工程测量控制网数据处理通用软件包 C os a-W in。可作任意网形(从导线、导线网到边角网、混合网、特殊网等)、任意规模(未知点数从 1～104)、任意等级平面网、水准网或三角高程网的各种严密数据处理 : 观测值改化、概算、近似坐标、闭合差自动计算、粗差探测、方差分量估计、隧道贯通误差影响值计算、地面网和 G PS 网优化设计、坐标转换、网图显绘、报表输出以及变形监测网的拟稳平差和变形分析等。.精密 G PS 控 制 网 通 用平差 软 件 包(C os aG PS)。可与各种 G PS 接收机的基线向量软件接口 ,读入基线向量及其方差协方差 , 在 WG S 2 84 坐标系下进行 3 维网的无约束平差 , 在高斯平面坐标系下进行 2 维无约束平差、约束平差 ,与地面测边网联合平差 ,进行 G PS 高程拟合。.测量机器人变形监测软件包。具有工程管理、系统初始化、学习测量、自动测量、数据处理、数据查询、成果输出、工具、帮助等功能。该软件包安装在便携机上 ,便携机和测量机器人连接 ,用软件包控制测量机器人工作。以基点(测量机器人的位置)为基准 ,一已知点定向 , 另一已知点检查 , 根据极坐标原理 ,可获得各个测点的坐标。该法外业观测简单省时 ,效率高。如对某滑坡监测 ,常规方法外业观测需 3 天 ,而采用该方法却不到 2 小时。数据处理也实现了自动化。.测量机器人控制网自动观测软件包。可实现工程管理、参数设置、测站设置、学习测量、自动观测和成果输出等功能。该软件包是直接植入测量机器人 ,实现测量机器人自动观测 ,进行设置和初始观测后 ,测量机器人就可按照设定的精度、测回数等进 行全自动观测。这样可大大节省外业观测的时间和人力 ,如某滑坡监测网有 15 个点 , 采用人工观测至少要 15 天 ,而用测量机器人仅需 5 天。还可与后续的软件相接 ,进行网平差。三、精密工程测量的发展与应用

1、长江三峡工程永久船闸闸墙变形测量中的精密工程测量

永久船闸的变形关系到永久船闸能否正常运行。变形除受开挖边坡的时间效应、岩体年周期变化的影响外 ,主要与船闸运行过程中充、泄水有关。如果变形太大 ,会影响人字门的启闭和船闸的正常运行。对闸墙变形监测的精度要求极高(± 0.02 m m),观测周

期可任意调整(最小周期为 1 m in)。为快速及时地监视永久船闸有水系统联合调试和运行初期的建筑物的变形工况 ,建立了正、倒垂线和引张线组成的半自动化监测系统。用正、倒垂线装置监测闸首边墙变形对人字门门枢垂直度的影响;用引张线法监测闸室边墙顶的水平位移;用几何水准测量法监测闸首基础和闸顶的垂直位移。其中正、倒 垂 线 测 点 均 采 用 遥 测 垂 线 坐 标 仪(精 度± 0.01 m m)。南五闸室充、泄水过程墙与中南边墙顶部位移 过程线见图 1。.闸室充满水后 ,闸顶背向闸室位移 ,泄水后 ,闸顶向闸室位移 ,变化在 0.5 m m 以内。泄水后不可回复的最大位移为 0.06 m m。.充水用时 10 m in ,墙顶在第 11 m in 时到达最大位移0.01 m m 位置。在闸室泄水到 86 %时 ,边墙的回复变形就已经完成 , 说明永久船闸运行初期建筑物变形工况良好。

图-1 闸室充、泄水与闸首边墙顶部位移过程线

2、高速铁路工程测量中的精密工程测量

根据铁道联盟的定义：高速铁路指允许速度达到２５０ｋｍ／ｈ的客运专线，或允许速度达到２００ｋｍ／ｈ的既有线。高速铁路的突出特点是高平顺性和少维修性。精密工程测量是指绝对测量精度达到

毫米量级，相对测量精度达到１０ｕｍ，在特殊条件下，采用先进的仪器设备和技术手段进行的一种特殊的工程测量工作。精密工程测量的主要内容是建立精密工程控制网。精密工程控制网的作用是在工程施工前、施工中以及施工后的各个不同的阶段对被测量点、线和面提供可靠的测量基准。

精密工程测量的最大特点是要求的测量精度很高。

精密工程测量的另一个特点是对测量的可靠性要求很高，包括测量仪器的鉴定检核，测量标志的稳定、测量方法的严密、测量方案的优选、观测量之间的相互检查控制，以及严密的数据处理和对测量的质量检查控制以及监理等等。

1、高速铁路那些测量属于精密工程测量

高速铁路工程变形监测和轨道板铺设、轨道精调属于精密工程测量，就其精度而言，其相对精度可能要求达到毫米至亚毫米级 高速铁路工程控制网从分级布设，最弱边长相对精度从几万分之一到上百万之一，临近点坐标精度一般10毫米左右

长大隧道的横向贯通精度虽然在厘米到分米级，但其对方向测量精度要求很高，也属于精密工程测量

2、高速建精密工程测量体系的必要性 高速铁路行车速度快，列车运行安全和舒适度对轨道的高平顺性和高稳定性要求高；高速铁路建设需要大量铺设无砟轨道，轨道板的铺设和轨道（道岔）精调都需要高精度、高可靠性的测量技术做保证；

高速铁路勘察设计、施工和运营检测过程中的测量很多都属于精密工程测量的范畴，“三网合一”建设的需要；高速铁路建设工程测量成套技术标准体系的建设需要。

3、高速铁路精密工程测量的特点

从控制网网形上看属于带状，CPI直接闭合到国家高等级GPS点（A/B级）困难，所以有时需要做CP0；

高速铁路精密工程测量最大的特点是精度要求高。轨道基准点和轨道（道岔）精调需要达到亚毫米级测量精度；轨道板的铺设需达到亚毫米～毫米级的测量精度；轨道控制网CPIII测量要求1毫米测量精度；

高速铁路精密工程测量层次多，领域广，工作量繁重，是铁路建设成败的关键技术之一。

4、高速精密工程测量的内容及方法

①主要技术支持性文件或规范②平面控制测量的内容和作业方法 ③高程控制测量的内容和作业方法④控制网复测及加密作业方法

⑤线下施工阶段的测量作业方法⑥无砟轨道铺设阶段的测量作业方法⑦构筑物变形测量作业方法⑧线路整理及竣工测量作业方法 运营及养护维修测量。

四、致谢

假如我能搏击蓝天，那是您给了我腾飞的翅膀；假如我是击浪的勇士，那是您给了我弄潮的力量；假如我是不灭的火炬，那是您给了我青春的光亮!用语言播种，用彩笔耕耘，用汗水浇灌，用心血滋润，这就是我们敬爱的老师崇高的劳动。敬爱的梁老师，感谢您对我的精心培育，衷心祝您健康幸福！

五、参考文献

[ 1 ]

张正禄 , 吴栋材 , 杨

仁.精密工程测量 [ M].北京 : 测绘出版社 ,1992.[ 2 ]

张正禄.工程测量学[ M].武汉 :武汉大学出版社 ,2005.[ 3 ]

张松林 , 张正禄 , 罗年学.G PS平面控制网的模拟设计计算方法及其应用 [J ].武汉大学学报(信息科学版),2004 ,29(8):711 2 714.[ 4 ]

张正禄 , 邓

勇 , 罗长林 , 等.精密三角高程代替一等水准测量的研究 [ J ].武汉大学学报(信息科学版),2006 ,(1):5 2 8.[ 5 ]

张正禄 ,张松林 ,张

军 ,等.特高精度水电站施工控制网分析与研究[J ].大坝与安全 ,2002(5):17 2 20.[ 6 ]

刘祖强 ,杨

红 ,廖永龙.三峡永久船闸建筑物变形特性分析[J ].水电站自动化与大坝观测.2005 , 9(2): 59 263.[ 7 ] 铁道部京沪高速铁路建设总指挥部；京沪高速铁路CPⅢ网测量作业指导书；2010年1月；