新型测量仪器在工程测量中的应用探究

第一篇：新型测量仪器在工程测量中的应用探究

新型测量仪器在工程测量中的应用探究

摘要：

近年来在我国的基础设施建设中，其建设速度和规模都在不断地扩张和提升中,每年都有大量的工程会投入到建造中。在工程建设当中,工程测量占有重要的地位,而且对于工程后期工作的展开具有不可替代的作用。工程测量对于数据的精确以及准确率是十分高的,测量数据的精确度决定了工程的质量。因此在进行工程测量的中应该积极的采用先进的测量仪器,从而确保测量数据的精度,为工程顺利建造开展打下厚实基础。所谓工程测量是指利用专业的测量仪器和测量设备对各种相应的工程建造位置和其它的一些数据进行测量。从而得出工程测量仪器对于工程测量具有十分重要的意义,甚至直接影响到了测量的数据的精度以及测量的效率。随着科学技术发展的不断的提高,工程测量仪器和设备也在不断的提升,很多新型测量仪器在其工程测量中投入了使用,在很大程度上更改了传统的工程测量的作业方式,使其工程测量逐步发展为智能化和数字化,减少了测量作业中的的繁琐步骤,提高了测量的工作效率,确保了测量数据精度。

关键词 ：工程测量测量仪器新型仪器

一 工程测量中的数字化技术应用

传统的工程测量技术主要是为了水利，交通，建筑等行业服务，随着经济的发展，社会的进步，科技的提升，现代的数字化技术、全球定位技术（GPS）、地理信息技术（GIS）、遥感技术（RS）等各种新型技术在工程测量中得以应用。通过对原有的工程数据进行数据化，可以将已有的纸制地图通过其数字化仪将其输入进计算机，进行编辑、修补后形成相应的数字地图大比例尺地形如和工程图测绘是传统的测量工作主要内容，传统的制图方法作业辛苦，程序繁琐复杂，同时还有一定的误差。而数字化成图技术拥有精确度高、劳动强度小、方便及时更新、利于储存和传递等以往传统测量所不能相比的优点。数字化成图技术现在包括两种有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化其主要设备是全站仪，手术板等，可以快速采集信息并对其进行处理和储存。是现如今最常用的一种方法。

二 工程测量中的数字化技术应用发展前景

GPS是美国从上个世纪七十年代开始对其进行研制，历经20年，在1994年全面建成，其主要目的是用于军事，对海、陆、空全方位进行三维导航和定位。后发展为多种用途，经过对GPS的研发，现如今可用于交通工具的监测、城市规划、工程测量等。

Real Time Kinematics简称RTK，中文翻译为实时动态技术，这项技术是在GPS发展起来的基础上能够提供实时流动站在指定的坐标体系中的三维定位动态和静态的结果。而且在一定的范围之内其精度可以达到厘米级别，是一种全新的GPS定位测量方法，对于GPS的应用上RTK是一个重大的里程碑。RTK技术测量方法是将1台GPS接收器固定且安装在已知的坐标点上，对相应的GPS卫星进行细致观测，再把其收集起来的载波相对应的位置观测量传输到其基准站电台上，借由基准电台再发射出去，流动站点的GPS接收器再对相应的GPS卫星观测，也同时收集载波相位观测量，也同时接收由基准电台发射出的信号波段，经过相应的方法得到基准站的载波相位观测量，流动展点的GPS接收器在通过OTF（运动中求整周模糊）技术通过对基准站的在不相位测量量和流动展点的载波相位观测量结合来得出求解整周模糊度，通过以上手段，最后再求解出厘米级别的精度流动展点的位置。

GIS技术中文全称是地理信息技术是集合了计算机可续，测绘遥感学，管理科学和空间科学信心科学多位一体的新兴学科，现已经成为了多学科的集成，并加以运用于各个领域的基础平台和地学空间信息的最基础的技术手段和使用工具。该项技术的优势不仅仅是由于他可以在地理数据收集管理、存储、分析、三维可呈相和结果输出多位一体的数据流程，还因为是他的空间提示、预警预测和辅助决策的功能。以现状来看，由于GIS技术是一种发展比较成熟的技术科学，在未来也能够成为一门比较热门的产业，在测量绘图、农田水利、环境监测、城市规划和城市管理等领域也能够发挥十分重要的作用。

数字摄影测量，在数字影像和摄影测量的基础原理上，通过对计算机技术，数字影响的处理技术，摄影匹配、模式的识别等多种学科的理论方法。在对大面积，大比例尺地形的测绘，地籍测量中采取的最常用的技术手段和方法就是航空摄影测量，航空摄影测量可以对测量地形提供数字的，影像的等多种形式的地图产品。全数字摄影测量法再通过和GPS技术结合，通过自身的研发，逐步向自动化、数据化方向前进，并为信息系统和地理信息平台的建立提供了相对精准且可靠的数据依据。

RS技术其中文翻译为遥感技术，可作用于大面积的同步测量，实时性数据的综合性与可比性，以至于在经济性上都有较大的相对优势，可以进行快速的普及。对于较大的地形地貌等测量时，RS技术和以往的测量绘图手段相比，具有较大的优势。在通过和GPS等各种新型的测量方法结合，对于各种地形的测量都为其快速的更新提供了较为便利的技术和手段。

3S（GPS、GIS、RS）技术相结合，可以相互互取彼此的优势，用来提高自身技术的发展，一种自然的发展趋势，三者之间的相互作用可以比喻为“人的一个大脑和一双眼睛”的模式，即GPS和RS为GIS提供相应的地区信息和空间定位信息，GIS则进行着相应的空间信息收集和分析，以便于从GPS和RS所提供的大量数据中找出有用的和信心并加以综合集成，使其成为在较为科学的决策凭据。在我国的3S技术中，较为成功的案例有三峡工程、青藏铁路工程、南水北调工程、西气东输工程等等大型的工程。3S技术为大型的工程提供的数据是最为有效的，并且3S技术还可以对信息的收集，信息的分析处理，重要位置的决策进行辅助，是较为突出的优势。

结束语据现如今，我国的工程建设的数量和其规模在不断的扩大中，而对于工程测绘的精确度和速度都有了较高的要求，新型测绘技术的不断进步并投入到实际的使用当中，现代的工程测量越来越多使用的是其新技术，并使得测量工作形成为内外作业一体化，数据收集和数据自动化，测量远程控制和系统运行智能化，测量结果数据化，测量数据测量信息的管理可视化，信息的共享和传递网络化的发展倾向。其3S技术的结合是相对突出的，为此，在未来的工程中会越来越多的采用其新型的测绘技术，而测量技术也会通过这样的雪球更加人性化，数据更加的准确精确。这也要求了工程测量人员必须不断的增强自身的专业学识，学习

和找我新的测量仪器的使用，保证其测量工作的顺利进行和测量工作的质量。

参考文献[1]李二明 范北林 闵凤阳 陈东东长江科学院；中煤国际工程集团沈阳设计院 《人民黄河》 2011年第05期

[2]姚紫峰 哈尔滨松江铜业(集团）有限公司；《中国新技术新产品》2012年第04期TU198.7

[3]赵吉先，聂运菊.测绘一起发展的回顾与展望[J].测绘通报，2008（2）：70-71

[4]潘庆林，刘继宝.当代测绘新仪器、新技术在测绘工程中的应用[J].工程勘察，2004（4）：6-8

第二篇：工程测量仪器

工程测量仪器简述

工程建设的规划设计、施工及经营管理阶段进行测量工作所需用的各种定向、测距、测角、测高、测图以及摄影测量等方面的仪器。

经纬仪 测量水平角和竖直角的仪器。由望远镜、水平度盘与垂直度盘和基座等部件组成。按读数设备分为游标经纬仪、光学经纬仪和电子（自动显示）经纬仪。经纬仪广泛用于控制、地形和施工放样等测量。中国经纬仪系列有:DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ60六个型号(“DJ”表示“大地测量经纬仪”,“07、1、2、……”分别为该类仪器以秒为单位表示的一测回水平方向的中误差)。在经纬仪上附有专用配件时,可组成：激光经纬仪、坡面经纬仪等。此外，还有专用的陀螺经纬仪、矿山经纬仪、摄影经纬仪等。

水准仪 测量两点间高差的仪器。由望远镜、水准器(或补偿器)和基座等部件组成。按构造分：定镜水准仪、转镜水准仪、微倾水准仪、自动安平水准仪。水准仪广泛用于控制、地形和施工放样等测量工作。中国水准仪的系列标准有： DS05、DS1、DS3、DS10、DS20等型号(“DS”表示“大地测量水准仪”,“05、1、3、……”分别为该类仪器以毫米为单位表示的每公里水准测量高差中数的偶然中误差)。在水准仪上附有专用配件时,可组成激光水准仪。

平板仪 地面人工测绘大比例尺地形图的主要仪器。由照准仪、平板和支架等部件组成。在照准仪上附加电磁波测距装置，可使作业更为方便迅速。

电磁波测距仪 应用电磁波运载测距信号测量两点间距离的仪器。测程在5～20公里的称为中程测距仪,测程在5公里之内的为短程测距仪。精度一般为5mm+5ppm，具有小型、轻便、精度高等特点。60年代以来，测距仪发展迅速。近年来，生产的双色精密光电测距仪精度已达 0.1mm+0.1ppm。电磁波测距仪已广泛用于控制、地形和施工放样等测量中，成倍的提高了外业工作效率和量距精度。

电子速测仪 由电子经纬仪、电磁波测距仪、微型计算机、程序模块、存储器和自动记录装置组成，快速进行测距、测角、计算、记录等多功能的电子测量仪器。有整体式和组合式两类。整体式电子速测仪为各功能部件整体组合，可自动显示斜距、角度，自动归算并显示平距、高差及坐标增量，具有较高的自动化程度。组合式电子速测仪，即电子经纬仪，电磁波测距仪，计算机及绘图设备等分离元件，按需要组合，既有较高的自动化特性，又有较大的灵活性。电子速测仪适用于工程测量和大比例尺地形测量。并能为建立数字地面模型提供解析数据，使地面测量趋于自动化，还可对活动目标做跟踪测量，例如对于港口工程中的船舶进出港口的航迹观测。陀螺经纬仪 将陀螺仪和经纬仪组合在一起，用以测定真方位角的仪器。在地球上南北纬度75°范围内均可使用。陀螺高速旋转时，由于受地球自转影响，其轴向子午面两侧往复摆动。通过观测，可定出真北方向。陀螺经纬仪主要用于矿山和隧道地下导线测量的定向工作。有的陀螺经纬仪用微处理机进行控制，自动显示测量成果，具有较高的测量精度。激光陀螺经纬仪则具有精度较高、稳定和成本低的特点。

激光测量仪器 装有激光发射器的各种测量仪器。这类仪器较多，其共同点是将一个氦氖激光器与望远镜连接,把激光束导入望远镜筒,并使其与视准轴重合。利用激光束方向性好、发射角

小、亮度高、红色可见等优点，形成一条鲜明的准直线，做为定向定位的依据。在大型建筑施工，沟渠、隧道开挖，大型机器安装，以及变形观测等工程测量中应用甚广。常见的激光测量仪器有：①激光准直仪和激光指向仪。两者构造相近，用于沟渠、隧道或管道施工、大型机械安装、建筑物变形观测。目前激光准直精度已达10-5～10-6。

②激光垂线仪。将激光束置于铅直方向以进行竖向准直的仪器。用于高层建筑、烟囱、电梯等施工过程中的垂直定位及以后的倾斜观测,精度可达0.5×10-4。

③激光经纬仪。用于施工及设备安装中的定线、定位和测设已知角度。通常在200米内的偏差小于1厘米。

④激光水准仪。除具有普通水准仪的功能外，尚可做准直导向之用。如在水准尺上装自动跟踪光电接收靶，即可进行激光水准测量。

⑤激光平面仪。一种建筑施工用的多功能激光测量仪器，其铅直光束通过五棱镜转为水平光束；微电机带动五棱镜旋转，水平光束扫描，给出激光水平面,可达20□的精度。适用于提升施工的滑模平台、网形屋架的水平控制和大面积混凝土楼板支模、灌筑及抄平工作，精确方便、省力省工。

液体静力水准仪 利用连通管测定两点间微小高差的仪器。主要是由测深仪和控制器组成的观测系统。前者用微型电机作为动力，以测针自动跟踪水位进行观测，后者由电子设备部件经过测深仪与沉降点有线连接后，指挥任一沉降点进行工作，并由数码管显示逐点的观测值。在良好条件下，观测精度可达0.05mm左右。仪器主要用于精密测定建筑物沉降，建筑物安装及地震预报中的倾斜观测。

摄影经纬仪 由摄影机和经纬仪组装而成的供地面摄影测量野外作业用的主要仪器。摄影机上有物镜、暗箱、承片框、检影器。在承片框上装有精密的框标。经纬仪用来测定摄影站点和检查点的坐标，并确定主光轴方向。主要用于地形和非地形摄影测量。

立体坐标量测仪 摄影测量中用于测定立体像对上同名点的像片平面直角坐标和坐标差(视差)的仪器。由观测系统，导轨系统，像片盘，量测系统和照明设备等部分组成。有的仪器有自动坐标记录装置，还可直接获得计算机使用的穿孔纸带，或配有自动拍摄所量测像点影像的装置。主要用于解析空中三角测量和地面立体摄影测量加密像控点。

立体测图仪 航空摄影测量全能法测图仪器的统称。是摄影测量内业成图的主要仪器。其结构原理是以摄影过程的几何反转为基础。由投影系统、量测系统、观察系统和绘图系统组成。仪器按投影方式分为光学投影、机械投影和光学机械投影三种，按使用范围分，有专为地面立体摄影经纬仪配套的仪器，也有既可供航测成图又可供地面摄影成图的全能仪器；有的限于测图，有的还能用于空中三角测量。目前，发展的趋势是主机结构趋于简单，但增加各种外围设备，如自动坐标记录装置，正射投影装置、数控绘图桌等,以扩大使用范围,提高工作效率。另外,解析测图仪也可归于全能法测图仪器,它由带有反馈系统的高精度立体坐标量测仪、电子计算机、数控绘图桌、控制台及相应的软件组成。新型解析测图仪可以联机或脱机测图，其人机对话的数字摄影测量、信息库、图解系统用于地籍测量和空中三角测量，可获取数字地面模型、断面图、进行地面摄影测量以及修测更新地图等。

正射投影仪 将具有倾斜和地面起伏的中心投影像片变换成正射影像图的摄影测量专用仪器。正射影像图具有成图快速、信息丰富、直观易识等特点，正射投影仪一般分光学投影和电子投影两类，可以联机或脱机作业,制作正射影像图。

第三篇：工程测量仪器管理制度

工程测量仪器管理制度

一、仪器设备的配置：各项目应结合工程的具体情况、业主及监理的要求，尽

可能配备先进的测量设备，提高工程测量工作自动化程度，减少测量人员的劳动强度，提高工作效率，保证测量成果。

二、仪器设备使用与管理

（一）仪器的开箱、入箱及安置

1、仪器开箱前，应将仪器箱平放在地上，严禁手提或怀抱着仪器开箱，以免仪器在开箱时仪器落地损坏。开箱后应注意看清楚仪器在箱中安放的状态，以免在用完后按原样入箱。

2、仪器在箱中取出前，应松开各制动螺旋，提取仪器时，要用手托住仪器的基座，另一手握持支架，将仪器轻轻取出，严禁用手提望远镜和横轴。仪器及所用部件取出后，应及时合上箱盖，以免灰尘进入箱内。仪器箱放在测站附近，箱上不许坐人。

3、安置仪器时根据控制点所在位置，尽量选择地势平坦，施工干扰小的位置，安置仪器时一定要注意仪器，检查仪器脚架是否可靠，确认连接螺旋连接牢固后，方可松手。但应注意连接螺旋的松紧应适度，不可过松或过紧。

4、观测结束后应将脚螺旋和制动、微动各螺旋退回到正常位置，并用擦镜纸或软毛刷除去仪器上表面的灰尘。然后卸下仪器双手托持，按出箱时的位置放入原箱。盖箱前应将各制动螺旋轻轻旋紧，检查附件齐全后可轻合箱盖，箱盖吻合方可上盖，不可强力施压以免损坏仪器。

（二）仪器的使用与管理

1、各种测量仪器应符合公司关于计量器具管理规定。

2、新购仪器、工具,在使用前应到国家法定计量技术检定机构检定。新购置的仪器、转拨给其他项目的仪器，应结合仪器认真阅读说明书，从初级到高级，先基本操作后高级操作，反复学习、总结、力求做到“得心应手”最大限度地发挥仪器的作用，不熟悉仪器操作的人员不得盲目用机。

3、各种测量仪器使用前后必须进行常规检验校正，使用过程做好维护，使用后及时进行养护。

4、各种光电类、激光类仪器必须定期送到具有资质的部门进行鉴定。鉴定时间不宜超过规定时间，以确保测量的准确和精度。

5、严禁使用未经检验和鉴定、校正不到出厂精度、超过鉴定周期，以及零配件缺损和示值难辩的仪器。

6、使用全站仪、光电测距仪，在无滤光片的情况下禁止将望远镜直接对准太阳，以免伤害眼睛和损害测距部分发光二级管。

7、在强烈阳光、雨天或潮湿环境下作业，务必在伞的遮掩下工作。

8、对仪器要小心轻放，避免强烈的冲击震动，安置仪器前应检查三脚架的牢固

性，整个作业过程中工作人员不得离开仪器，防止意外发生。

9、转站时，即使很近也应取下仪器装箱。测量工作结束后，先关机卸下电池后装箱，长途运输要提供合适的减震措施，防止仪器受到突然震动。

10、测量仪器要设置专库存放，环境要求干燥、通风、防震、防雾、防尘、防锈。仪器应保持干燥，遇雨后将其擦干，放在通风处、晾干后再装箱。各种仪器均不可受压、受冻、受潮或受高温，仪器箱不要靠近火炉或暖气管。

11、仪器长途运输时，应切实做好防震、防潮工作。装车时务必使仪器正放，不可倒置。测量人员携带仪器乘汽车时，应将仪器放在防震垫上或腿上抱持，以防震动颠簸损坏仪器。

12、必须建立健全测量仪器设备台帐、精密测量仪器卡，仪器档案等制度，仪器出库、入库调迁项目，应办理登记、签认手续。

13、对测量仪器的管理，由公司精测队制定检查评比办法，对维护仪器成绩显著的单位和个人给予奖励，因使用不当、保管不良造成仪器损坏，应及时追究责任，根据情况给予处罚。

14、当测量仪器,工具出现下列情况为不合格已经损坏；过载或误操作；功能出现了可疑；显示不正常；超过了规定的周检确认时间间隔；仪表封缄的完整性已被破坏；光电类、激光类仪器超过使用寿命，零点漂移严重，测量结果不稳定，测量结果可靠性低时，必须申请报废；常规仪器损坏后无法修复，或仪器破旧、示值难辩、性能不稳定，影响测量质量时，必须申请报废。

15、测量仪器必须定人保管，对贵重精密测量仪器（如全站仪、精密水准仪、激光铅垂仪）应规定专人保管，专人专用，专人送检，他人不得随意动用，以防损坏，降低精度。

（二）仪器管理奖惩办法

1、为了加强工程测量管理工作，促进我公司工程测量工作的科学管理，防止发生测量事故，适应经济发展的需要，充分发挥广大测量人员的积极性和创造性，工程项目竣工后，对工程测量管理先进的单位、有关领导给予必要的精神和物质奖励。对测量工作积极踏实，认真钻研，业务熟练，技能提高，成绩突出者，可以推荐提升。

2、对在生产、经营活动中，违反测量、计量法规，弄虚作假，不严格执行测量、计量管理制度，由于测量工作失误，给项目造成损失者，应给予必要的处罚。对测量事故隐瞒不报者，要追究领导和有关人员责任。

3、对测量仪器管理不严，保管不善，造成损坏，影响正常使用，视情节轻重，给予责任人处罚。

4、项目工程部要根据本项目实际情况制定相应的测量仪器管理办法，确保测量仪器完好准确

第四篇：浅谈工程测量在水利枢纽工程中的应用

浅谈工程测量在水利枢纽工程中的应用

魏焰展(福建省漳州市水利水电勘测设计研究院,邮编363000)

摘要:随着测绘技术的迅猛发展,工程测量的方法和技术也在不断地进步和更新。结合工程测量在水利枢纽工程中的应用,本文概括了工程测量的相关理论,并阐述了工程测量在水利枢纽工程应用中的特点。关键词:工程测量;水利枢纽工程

1概述

水利工程源远流长。公元前21世纪禹奉命治理洪水，已有“左准绳，右规矩”，用以测定远近高低。20世纪50年代以后，测量工作吸收各种新兴技术，发展更加迅速，出现许多先进的测量仪器，为工程测量在水利枢纽工程中提供了先进的技术和工具，向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利条件。2流域规划阶段的测量

由于流域规划是在整个流域地区进行，因此，不仅要对河流中径流的水利资源进行规划，同时也要对该区域地下水源进行规划。流域规划的主要内容之一是制定河流的梯级开发方案，合理地选择枢纽的位置和分布。在进行梯级布置时，不仅需要在地形图上确定合适的位置，而且还应确定各水库的正常高水位。为此，测量人员应提供该流域内的地形图、河流纵横断面图以及河谷地形图。可收集国家基本图或其他勘测单位的现有图提供设计使用。在收集资料时，除具体成果、成图外，还应收集下列资料：施测单位、时间、作业规范，标石耐久程度和保存情况，实测结果所达到的各项精度指标，所采用的坐标系统等。根据需要有时还要测定河流水面高程，测定局部地区河流的横断面及水下地形图。

2.1河流水面高程的测定

尽管在河流上每隔一定的间距设有水文站，但要详细了解河流水面的变化特征，仅靠水文站的观测是不够的。因此，还必须沿河流布设一定数量的水位点，以测定水面高程及其变化，水位点应尽可能位于河流水面变化的特征处。水位点的密度应根据河流的比降、落差、横断面形态变化等来确定，同时也要考虑各设计阶段的要求。为了测定水面高程，首先沿河流建立统一的高程控制，然后再设立水位点进行水位观测。建立高程控制时，通常是在河流沿线布设一定数量的高程控制点，它们应尽可能布设在靠近河岸但又不致被洪水淹没、较为稳定的地点，且最好与待测水位点位于同岸；它们的分布尽量与水位点的位置相对应。控制点的高程一般采用等级几何水准法测定，其精度要求要视地形条件、水面比降和路线长度而定。

2.2横断面测量

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。横断面的位置一般可根据设计用途由设计人员会同测量人员先在地形图上选定，然后再现场确定。横断面应尽量选在水流比较平缓且能控制河床变化的地方。为方便于水深测量，横断面应尽可能避开急流、险滩、悬崖、峭壁，断面方向应垂直于河槽。横断面的间距视河流大小和设计要求而定，一般在重要的城镇附近、支流入口，水工建筑物上、下游和河道大转弯处等都应加设横断面；而对于河流比降变化和河槽形态变化小、人口稀少和经济价值低的地区，可适当放宽黄断面的间距。横断面的位置在实地确定后，应在断面两端设立断面基点或在一端设立一个基点并同时确定断面线的方位角。断面基点应埋设在最高洪水位以上，并与控制点联测，以确定其平面位置和高程。断面基点平面位置的测定精度不低于编制纵断面图使用的图根控制精度；高程一般应以等外水准测定。当地形条件限制无法测定断面点的平面位置和高程时，可布设成平面基点和高程基点，分别确定其平面和高程。横断面的编号可以从某一建筑物的轴线或支流入口处由上游向下游或下游向上游的顺序统一编号，并在序号前冠以河流名称或代号，还应注出横断面的里程桩号。横断面常用的方法有：断面索法、交会法、GPS(RTK)法等。

横断面测量的精度要求：横断面地形点的精度，包括地形点对中心线桩的平面位置中误差：平地、丘陵地应≤±1.5m，山地、高地应≤±2.0m；地形点对邻近基本高程控制点的高程中误差应≤±0.3m。

横断面测量的测设要求：

1、中心线与河道、沟渠、道路等交*时，应测出中心线与其交角。当交角大于85°、小于95°时，可只沿中心线施测一条所交渠、路的的横断面；当交角小于85°或大于95°时，应垂直于所交渠、路和沿中心线方向各测一条断面。2横断面通过居民地时，一侧测至居民地边缘，并注记村名，另一侧应适当延长。横断面遇到山坡时，一侧可测至山坡上1~2点，另一侧适当延长。3横断面上地形点密度，在平坦地区最大点距不得大于30m。地形变化处应增加测点，提高横断面的精度。

外业工作结束后，应对观测成果进行整理，检查和计算各测点的起点距，由观测时的工作水位和水深计算各测点的高程，然后将河道横断面图按一定的比例通过cass等软件在计算机上绘制并打印。

2.3纵断面编绘

河道纵断面是指沿着河流深泓点（即河床最低点）剖开的断面。用横坐标表示河长，纵坐标表示高程，将这些深泓点连接起来，就得到河底的纵断面形状。在河流纵断面图上应表示出河底线、水位线以及沿河主要居民地、工矿企业、铁路、公路、桥梁、水文站等的位置和高程。

河流纵断面图一般是利用已有的水下地形图、河流横断面图及有关水文资料进行编绘的，其基本步骤如下：

1、量取河道里程

2、换算同时水位，按距离成正比计算各点水位改正数的方法（由上游水位计算：△Hm=△HA-(△HA-△HB)/L*l1，由下游水位计算：△Hm=△HB+(△HA-△HB)/L*l2，hm= Hm-△Hm。式中△Hm中间点的水位改正数、Hm中间点处的观测水位、hm中间点处的同时水位、△HA上游水位改正数、△HB下游水位改正数、L上下游间水平距离、l1上游到中间点的水平距离、l2下游到中间点的水平距离）

3、编制河道纵断面表

4、绘制河道纵断面图

3水利枢纽工程设计阶段的测量

水利枢纽工程设计阶段的测量工作主要包括：各种比例尺的地形图测绘、水库淹没界线测量、地质勘察测量和控制测量等。

3.1控制测量

为保证工程设计阶段各项测绘工作的顺利进行，需在工程设计区域建立精度适当的控制网。控制测量的目的就是为了地形图测绘和各种工程测量提供控制基础和起算基准。控制网具有控制全局、限制测量误差累积的作用，是各项测量工作的依据。控制测量应遵循从高级到低级、由整体到局部、逐级控制、逐级加密的原则。控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。平面控制网常用三角测量、导线测量、三边测量和边角测量等方法建立，目前，由于GPS技术的推广应用，利用GPS建立平面控制网已成为主要方法。高程控制网主要用水准测量和三角高程测量方法建立。

3.2数字化测图

3.2.1 数字化地形测量的仪器设备硬件条件数字化地形测量的仪器设备从控制测量到成果成图输出大致需要GPS接收机、全站仪、计算机、绘图仪以及与之相关的平差计算成图软件、数据传输、交换附件、通讯器材等。仪器设备配置水平较常规地形测量是一个质的飞跃。

3.2.2 数字化地形测量工作的人员素质条件数字化地形测量的技术人员应当熟练掌握测量专业技术、熟练掌握计算机及测绘软件的应用技术,这对测量人员的技术素质提出了更高的要求。

3.2.3 作业方法

在生产工序上,数字化地形测量不一定要遵守“先控制、后测图”的原则,控制测量、碎部测图可以同时进行,甚至可以是先测图后控制,只是后者需将碎部成图以控制点为基准借助成图软件进行测站(图形)纠正。在控制点点之记的制作上,数字化地形测量不一定要将其作为一个专门工作来进行,可依据最终成图编绘点之记。碎部测图在数字化地形测量中只是个数据采集的过程,成图大量的工作量从外业转移到了内业,目前,碎部成图作业方法较多,因人而异。笔者认为较为成熟的方法是简码法,特点是成图数学精度好、地物地貌要素详尽、作业效率较高。

3.2.4 简码法数字化地形测量及其作业流程

简码法是数字化地形测量过程中,观测员给每一个碎部测点赋于一个自定义编码,并依据这种自定义编

码编图成图的一种数字化地形测量方法。

简码法数字化测图作业流程为:外业数据采集(自定义编码)→内业概略编图→草图外业补充调绘→内业详细编图→外业巡回检查→最终成果成图。分述如下:

外业数据采集:该环节重点是碎部点三维坐标与自定义编码采集,强调碎部点的数学精度、采集数量和自定义编码的可自我识别程度、强调测站与棱镜之间通讯联系,而不必过分关注碎部点间的连接关系。在同一个测站上,只要能看到而视线又不是过长,宜及时采集,不必频繁搬站。自定义编码不必过于严格,只要编图时作业员自己能够识别即可,完全根据作业员的习惯和自我条件决定。值得注意的是:由于自定义编码具有一定的随便性,在增加了自我识别难度的同时,也使其具有相当的灵活性和可开发性。

内业概略编图:既然是概略编图,其原则应该定为能识别多少就编多少,能编到什么程度就编到什么程度,不能识别的在外业补充调绘时处理。这一环节只需要编出有基本轮廓的平面草图,该草图只作为外业补充调绘的工作底图,绘图输出时应包括碎部点的简码信息,最好先不要绘出等高线。

草图外业补充调绘:该环节以带简码的基本平面图为工作底图,对照实地补充绘图,加上必要的量测,应理清地物、地貌要素的属性、各种线条间的连接关系等。外业补充调绘成果图在内容上已经是详细的平面图了。

内业详细编图:根据外业补充调绘成果图修编概略草图,在此基础上构高程模型三角网绘等高线生成初步地形图。绘图输出时最好将高程模型三角网和等高线一并绘出,作为外业巡回检查的工作底图。外业巡回检查:重点是高程模型三角网的检查与修编,以及植被、境界类符号补充调绘与检查、初步成果地形图外业最终检查等。

最终成果成图:根据外业巡回检查成果图再次修编初步成果地形图,以及图面整饰图帼分幅等。人员组织:数字化地形测量的一个作业组采用简码法时宜按一名技术员+一名测量工人编制,一个项目由多个作业组施测时需专设一名核心技术人员负责质量检查、成果资料汇总、电脑维护等。

3.3水库淹没界线测量

测设移民线、土地征用线、土地利用线、水库清理线等各种水库淹没、防护、利用界线的工作称为水库淹没界线测量。这些界线以设计正常蓄水位为基础，结合浸没、塌岸、风浪影响等因素综合确定，根据需要测设其中的一种、几种或全部。边界线的测设工作通常由测量人员配合水工设计人员和地方政府机关共同进行，其中测量人员的主要任务是用一系列的高程标志点将水库的设计边界线在实地标定下来，并委托当地有关部门或村民保管。界桩分为永久桩和临时桩两类。界线通过厂矿区或居民点时，在进出处各设一各永久桩，内部若干米测设一个临时桩，主要街道标出界线通过的实际位置。大片农田及经济价值较高的林区，一般每隔2～3km测设一个永久桩，再以临时桩加密到能互相通视。只有少量庄稼的山地，可只测设临时桩显示界线通过的位置。经查勘确定不予利用的永久冻土地、大片沼泽地、陡峭坡地等经济价值很低的地区，可不测设界桩。在通常情况下，一般采用几何水准法和经纬仪高程导线法进行，目前随着空间技术的迅速发展，RTK技术定位得到广泛应用。

3.4地质勘察测量

配合水利工程地质勘察所进行的测量工作称为地质勘察测量。其基本任务：

1、为坝址、厂址、引水洞、水库、堤线、料场、渠道、排灌区的地质勘察工作提供基本测量资料；

2、主要地质勘探点的放样；

3、联测地质勘探点的平面位置、高程和展绘上图。具体工作包括：钻孔测量、井峒测量、坑槽测量、地质点测量、剖面测量等。

3.5河道测量

河道测量主要内容包括：平面、高程控制测量；河道地形测量；河道纵、横断面测量；测时水位和历史洪水位的联测；某一河段瞬时水面线的测量；沿河重要地物调查或测量。

4水利枢纽工程的施工阶段测量

水利枢纽的技术设计批准以后，即可着手编制各项工程的施工详图。水利枢纽工程施工阶段的测量工作主要包括：施工控制测量、大坝的施工放样、水工隧洞施工测量、水电站厂房施工测量、金属结构安装测量等

4.1施工控制测量

建立施工控制网的主要目的是为建筑物的施工放样提供依据，所以必须根据施工总体布置图和有关测绘资料来布设。另外，施工控制网业可为工程的维护保养、扩建改建提供依据。施工控制测量分为：平面控制网的建立，一般按两级布设，即基本网和定线网；高程控制网的建立，由于勘测期间建立的高程控制点在点位分布和密度方面往往不能满足施工的要求，因此必须进行适当的加密，也分两级布设基本网和临时性作业水准点。

4.2大坝的施工放样

大坝施工放样的主要步骤有：坝轴线的测设、清基中的放样工作、坝体分块控制线的测设、坝体浇筑中的放样工作

4.3水工隧洞施工测量

水工隧洞按其作用可分为：引水发电洞、输水洞、支洞、泄洪洞、导流洞等，其中测量精度要求最高的是发电洞及其支洞。隧洞施工测量的主要内容包括：洞外控制测量、洞内控制测量、联系测量、隧洞中心线放样、开挖断面和衬砌断面的放样等

4.4水电站施工测量

水电站厂房施工测量的主要内容包括：厂房施工控制网的建立、基础开挖测量、厂房建筑放样测量等。在建立厂房控制网时，其点位精度和点位分布都应考虑机组的安装测量。

4.5金属结构安装测量

在水电工程中，闸门、压力管道、机组设备等都是金属构件，其安装测量的精度一般较高，要建立独立的控制网，须与轴线关系保持一致。

5水利枢纽工程的变形监测

变形监测的主要观测项目：水平位移观测、垂直位移观测、挠度观测、裂缝观测、应力/应变观测、分层沉降观测、倾斜观测、渗流观测、温度观测、检查观测、滑坡崩岸观测。

变形观测的精度和周期——在制定变形观测方案时，首先要确定精度要求。对于不同的监测目的所要求的观测精度不同。观测周期与工程的大小、测点所在位置的重要性、观测目的以及观测一次所需时间的长短有关。及时进行第一周期的观测有重要的意义。

观测资料的整编和分析——资料整编的主要内容包括：收集资料、审核资料、填表和绘图、编写整编成果说明。观测资料分析其目的是对水利工程系统和各项水工建筑物的工作状态做出评估、判断和预测，达到有效地监视建筑物安全运行的目的。常用的分析方法有：作图分析、统计分析、对比分析、建模分析。结语

伴随着测绘新技术的不断进步,现代水利枢纽工程测量必将朝着测量内外作业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制和系统行为智能化、测量成果和产品数字化、测量信息管理可视化、信息共享和传播网络化的趋势发展。

参考文献

[1]张正禄,李广云,潘国荣等.工程测量学[M].武汉:武汉大学出版社,2005.[2] 高井祥,肖本林,付培义等.数字测图原理与方法[M].江苏:中国矿业大学出版社,2005.

第五篇：电子测量仪器及应用教学大纲

电子测量仪器及应用教学大纲

一、课程定位和设计 1．性质与作用

课程的性质：《电子测量》是应用电子技术类专业学生必修的一门技术基础课。通过本课程的学习，主要使学生达到熟练掌握机电设备运行及维修过程中常用电子测量仪器仪表的使用为目的，同时，《电子测量》作为一门应电类专业的技术课。还要求学生对仪表的结构、性能、选择、维修有所了解。

课程的作用：《电子测量》是电子产品加工生产环节以及日常设备运行中必须的检测、调试、维修手段与工具。对学生的基本专业认知及素质养成也有重要意义。

该课程的前期科目主要是电路或电工基础、模拟与数字技术基础、计算机硬件原理等。后期课程主要是实践性、应用性课程，如技能鉴定实训、电子技术实验、实习等。

2．基本理念

基于以上的课程性质与作用，教育观念上，应以侧重专业素质养成为主，在讲授 单一的仪器仪表的过程中，注重一般性与特殊性的统一，注重创新性，强调各种 测量仪表的共同点，并寻找其差异性或特殊点，这是创新思维形成的依据与原点，教学中，注重学生思想的加工与形成，启发引导新思考模式，少做定论性的描述，具体仪表讲解上，讲到够用、会用 为止，并强调实际验证。

3．课程设计思路：

以适用于应用电子类专业的基本电子测量仪表及测量使用为主体体系.适当侧重于电

子测量理论。考虑职业院校突出实践性特点.安排适当的针对仪表的实验.实际讲授时, 针对专业需要可作适当调整.淘汰落后的仪器或具有很强专业性且应用并不普遍的仪器仪表；课时分配表中带“※”部分为选讲内容,根据学时及专业特点，可适当增加其它电子测量仪器，如计数器及其他非电量检测仪等以拓展学生视野，二、课程总体目标

（1）了解各电子测量仪器的结构、原理及性能对比。（2）能够维修简单的仪表故障。（3）能够对仪表进行简单的校对。（4）会进行仪器的日常维护。

（5）针对具体的某项测量能熟练地进行仪器选型。（6）会进行测量计算及误差的计算。（7）能熟练使用仪表进行测量

三、课程内容与教学要求

第一单元 概论(2学时)

（一）单元内容：

测量与计量的基本概念、电子测量的基本内容与特点、电子测量方法、测量误差分析与数据处理。

（二）基本要求：

（1）了解电子测量仪表的主要内容及发展过程与趋势（2）掌握测量误差，仪表误差概念及表示方法（3）掌握数据处理.了解误差的统计分析

（三）重点及难点：

重点：仪表的基本误差及测量误差的表示方法。难点：数据处理及统计分析。

（四）说明：着重掌握测量中如何减消系统误差、随机误差、疏失误差的常用方法。

第二单元

仪表的基本构成及分类（4学时）

（一）单元基本内容：

生产中常用的电量参数、非电量参数及电子测试仪器、电子测量仪表的分类方法、测量仪表的通用构成。测量线路的作用、选择仪表的原则。

（二）基本要求

（1）熟悉常用的电量参数及电子测试仪器

（2）了解常见的非电量参数及特殊电子测量仪器的原理（3）熟悉常用的电子测量仪表的分类方法（4）熟悉仪表的通用构成。测量线路的作用（5）掌握仪表选择原则

（三）重点及难点

重点：仪表按原理进行分类的方法、仪表的选用原则 难点：常用的非电量的电测原理,测量线路的作用

（四）说明：仪表分类中着重介绍按原理及功能分类的方法

第三单元

直流电压电流的测量（5学时）

（一）单元教学内容：

磁电系测量机构的构成DC电压和AC电压、DC电流和AC电流的测试，有效值和最大值之间的关系，测试误差的分析；电压表和 电流表的量程扩大。伏安法测电阻误差的处理；钳形电流表的使用方法。

（二）基本要求

（1）了解磁电系测量机构的构成（2）掌握磁电系测量机工作原理.特性.（3）掌握用磁电系表头构成直流电压计电流表的原理（4）了解直流电流表、电压表原理、扩程方法

（三）重点及难点

重点：(1)磁电系测量机工作原理.特性

(2)仪表选型的原则 难点：仪表的校对及扩程原理

第四单元

信号电压的测量（8学时）

（一）单元教学内容

放大—检波式模拟电压表的结构；放大—检波式模拟电压表原理；检波—放大式电压表机构的特性；外差式电压表构成原理；超高频晶体管毫伏表；数字式电压表的原理；双积分式电压表的转换原理。

（二）基本要求

（1）熟悉放大—检波式模拟电压表的结构（2）掌握放大—检波式模拟电压表原理（3）了解检波—放大式电压表机构的特性（4）掌握外差式电压表构成原理（5）会使用超高频晶体管毫伏表进行测量（6）掌握数字式电压表的原理（7）掌握双积分式电压表的转换原理

（三）重点及难点

重点：双积分式电压表的转换原理, 难点：外差结构模拟电压表的原理

第五单元

集中参数元件的测量（10学时）

（一）单元教学内容

（1）集中参数测量方法简介；（2）谐振法测量L、C、Q（3）测量R、L、C的数字化方法。（4）直流电桥的原理（5）交流电桥的平衡条件（6）交直流电桥的结构（7）交流电桥调整平衡的方法(二)教学要求

(1)掌握直流电桥的原理(2)掌握交流电桥的平衡条件(3)熟悉交直流电桥的结构(4)会进行交流电桥的平衡调整

(5)用交直流电桥测量电阻及阻抗的方法及读数练习(6)了解谐振测量法及仪器

(7)掌握自动R-L-C测量仪表的使用

（三）重点及难点

重点：交直流电桥的原理及使用 难点：交流电桥的平衡原理及测量调整

（四）说明: 通过测量练习熟悉电桥的使用场合 第六单元

模拟万用表（10学时）

（一）单元基本内容

万用表的结构；万用表直流电流档测量线路；交直流电压档测量线路；电阻测量线路；M500型万用表的测量机构；万用表测量电压、电流及电阻；万用表的使用注意事项。

（二）基本要求

（1）掌握500型万用表的结构

（2）掌握万用表直流电流档、交直流电压档测量线路及电阻测量线路

（3）了解M500型万用表的测量机构（4）会使用万用表测量电压电流及电阻（5）掌握万用表的使用注意事项

（三）重点及难点

重点：使用注意事项及测量练习难点：万用表线路分析

第七单元

信号发生器（8学时）

（一）单元教学内容

低频信及高频信号信号发生器原理；信号发生器的技术特性；信号发生器的基本构成；函数型号发生器 的原理；信号发生器的使用练习；频率合成调频立体声信号发生器。

（二）基本要求

（1）掌握低频信及高频信号信号发生器原理

（2）熟悉信号发生器的技术特性及信号发生器的基本构成（3）熟悉函数型号发生器 的原理（4）会使用常用信号发生器

（5）了解频率合成、标准信号发生器、调频立体声信号发生器

（三）重点及难点

重点：函数信号发生器及标准信号发生器的使用练习难点：信号发生器的原理及频率合成技术

第八单元

电子示波器（12学时）

（一）单元内容

示波器的功能及示波器的分类、示波管的结构、示波器电路组成，示波器探头的使用，时基发生器的作用及扫描方式，示波器校准技术。示波器的各旋钮的使用。用示波器测量信号的电压、周期、频率、相位、时间等参数的方法。

（二）基本要求

1、掌握示波器的扫描原理

2、熟悉示波器的X轴系统及Y轴系统构成

3、了解扫描方式

连续及触发扫描.同步显示的条件

4、熟练掌握示波器使用

5、掌握双踪显示的原理及

6、扫描发生器的原理，熟悉密勒积分器

（三）重点及难点

重点： 双综示波器的原理

使用练习难点：扫描原理及密勒积分器的分析

第九单元

A／D转换及数字仪表（8学时）

（一）教学基本内容: A∕D转换分类；A∕D转换器的原理；常用的双积分式及逐次逼近式A/D转换器的原理；数字电压基本表的构成；数字仪表的电 流电压及电阻的测量线路。

（二）基本要求

（1）掌握A∕D转换分类

（2）熟悉常用的双积分式转换芯片（3）掌握数字电压基本表的构成

（4）掌握数字仪表的电流、电压及电阻的测量线路

（三）重点难点

重点

1.A／D双积分式转换器的原理 2.数字电压基本表的构成 3.数字仪表的测量线路

难点

：双积分式A／D转换器的原理

第十单元

信号分析与频率特性测量（12学时）

（一）单元基本内容

失真度及调制系数的测量；信号分析和信号频谱的概念、信号频谱分析的内容，频谱分析仪的分类；扫频外差式频谱仪和傅立叶分析仪的组成、基本工作原理、性能。谐波失真度的定义、谐波失真度测量方法、失真度测试仪主要技术指标和组成原理。

（二）基本要求

1．掌握失真系数及调制系数的概念 2．熟悉失真系数的测量的原理 3．会使用真度测量仪测量信号的失真 4．熟悉调制系数的测量原理 5．会使用调制度测量仪 6．点频法及扫频法的基本原理 7．熟悉扫频仪的电路原理

8．会使用扫频仪（扫频仪的检查、增益测量、阻抗测量等）测量网络的幅频特性

9．了解高频头及中放曲线的测试

（三）难点及及重点

重点:扫频仪的原原理及使用、失真度及调制度测量仪的使用 难点 :检查及高放曲线与中放曲线的测试、测量仪的调节及测量方法。

第十一单元

逻辑分析及仿真（12学时）

（一）单元内容

逻辑分析仪的基本原理；逻辑分析仪的技术性能及测量原理； 常用仿真软件介绍；电路仿真测试

（二）基本要求

1．熟悉逻辑分析仪的基本原理及显示模式 2．熟悉逻辑分析仪的技术性能及测量原理 3．熟悉常用仿真软件

4．会使用仿真软件进行基本的电路仿真。

（三）重点及难点

重点: 逻辑分析仪的测量技能, 电路仿真测试 难点: 逻辑分析仪的技术性能

第十二单元

智能仪器仪表简介(3学时)

（一）单元内容

自动测试系统的组成;自动测试系统的发展;自动测试系统的总线;VXI总线 仪器系统概述;VXI总线仪器系统的组建;虚拟仪器与实现.（二）教学要求: 1.了解智能仪器的基本组成方式及发展;2.了解总线仪器的基本原理构成;3.会利用虚拟测试仪器进行基本测量.（三）重点及难点: 重点:智能测试仪表、总线仪表的构成原理。难点：测试系统的软件设计

四、课程实施

1．教学条件：1.1软硬件条件

基本的操作测量设备条件：各类示波器、扫频仪、频谱仪、晶体管检测仪、各类信号发生器、各类万用表、晶体管毫伏表、高低频频率计、智能非电量测量仪表等。基本的计算机设备及仿真软件、虚拟设备软件。

校外实训基地：可提供必要的认识实习及仪表装配与调试工种的工序岗位。1.2师资条件

该科目因为是针对应电技术的测试需要，并不强调教师是否有仪表及检测类技术专业的技术经历或学历要求，但要求具有电子技术应用的实际经验或研究工作经历，熟悉各类电子、无线电、通讯、计算机等学科的测试技术，具有一定的开发能力。进行过相应、相近行业的技术开发或具有相应、相近专业的工作经历，具有一定的理论水平。2．学生已有基础：具有数理统计、概率、积分变换等数学基础，具有电工原理、电子技术、计算机硬件原理及应用软件基础知识。3.教学方法建议

（1）概论部分的实验,可进行仪器仪表的认识性实验,了解仪表的面板符号意义、从中熟悉仪表的性能指标及国颁标准,对仪表的标尺特性进行初步认识。（2）要求会利用交直流电流电压表、进行电流电压的测量,并应进行扩程练习。（3）熟练进行电路元件参数的测量,可开发简洁的实验成套装置。

（4）对于应用电子类专业,信号发生器使用及利用示波器测量频率、相位、时间、电压的实验是重点必作项目。

（5）要求会利用扫频仪测量网络的幅频特性曲线。

（6）利用晶体管图示仪或电子开关及示波器测定三极管.二极管的输入输出特性曲线.此部分可演示进行。

(7)可借助计算机设备，进行必要的虚拟测试及仿真实验。

3.考核方式及课程的成绩评定

平时成绩：作业成绩、出勤、实训占30%.期末考试成绩占70% 综合考核成绩=平时成绩*0.3+期末考试成绩*0.7 五.、课程资源开发与利用

1.可借助计算机设备，进行必要的虚拟测试及仿真实验。2.进行电路元件参数的测量,可开发简洁的实验成套装置。3．集中或分布测控系统仪表、综合测试系统的开发。