现代测绘新技术应用与发展测量技术与管理.docx

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现代测绘新技术应用与发展测量技术与管理

第一部分——交通工程施工测量的任务和内容

一、道路施工测量（10分钟）

（一）任务和内容

1）控制测量：

根据道路工程的需要，进行平面控制测量和高程控制测量；

2）地形图测绘：

根据设计需要，实地测量道路附近的带状地形图；

3）中线测量：

按照设计要求将道路位置测设于实地；

4）纵、横断面图测绘：

测定道路中心线方向和垂直于中心线方向的地面高低起伏情况，并绘制纵、横断面图；

5）施工测量：

按照设计要求和施工进度及时放样各种桩点作为施工依据。

（二）进场前工作

1）测量专业人员的配置；

2）仪器的配置与检校；

3）基础资料（基准点、已知坐标数据等）的收集；

4）控制网复测和加密

（三）施工过程中

在进场后，测量小组立即进行控制网测量工作，与业主提供的已知控制点进行联测。

特别是像道路施工这样的长距离施工区域，控制网测量现在基本上采用静态GPS来完成。

在施工过程中测量工作主要是测设，按照设计要求和施工进度及时放样各种施工依据。

随着RTK技术的发展，在道路施工中的中线放样，地形数据采集等工作用RTK来完成将大大提高工作效率。

（四）竣工测量

道路竣工测量的目的是最后确定路线中线、检查建筑限界及标高是否满足设计要求。

主要内容是中线测量、高程测量、横断面测量等。

1）中线测量

利用施工放样的护桩恢复线路施工前原有的控制桩，进行线路中线贯通测量；还应该对桥梁、隧道建筑中线与线路中线是否一致。

若出现不相一致时，应从桥梁或隧道的中线向两端引测。

如出入较大则需进行中线调整，做到使桥梁或隧道建筑限界与路基建筑限界均符合规范要求。

2）水准基点位移测量

竣工测量完成后应将临时水准点通过水准测量移设于桥台上、涵洞帽石上、隧道洞口边墙上或临近线路的岩石上，也可沿线路埋设混凝土水准基点，作为运营维修时掌握线路标高的依据。

水准点位移后，应详细注明编号、位置、地物特征、标高、并绘制草图附于水准基点表内。

3）横断面测量

横断面测量的目的是检查路基宽度，边沟、排水沟、边坡、路基加固和防护工程是否符合设计要求。

二、桥梁施工测量（10分钟）

（一）任务和内容

1）勘测阶段，进行桥渡线长度测量和测绘桥址纵断面图、桥渡位置图、桥址地形图、水下地形图以及水面纵断面图，为优选桥址和进行桥梁设计提供必要而详细的测绘资料；

2）桥梁控制网的布设、为满足交会墩位之需而在桥梁控制网中插点，为进一步施工放样和竣工测量、变形监测提供精度能满足要求的控制网；

3）墩台定位和轴线的测设，进行直线桥梁或曲线桥的墩台定位、墩台纵横轴线的测设和沉井定位测量；

4）桥梁细部放样，进行明挖基础和桩基础的施工放样、管柱定位及倾斜测量、沉井施工测量和架桥测量；

（二）进场前工作

1）测量专业人员的配置；

2）仪器的配置与检校；

3）基础资料（基准点、已知坐标数据等）的收集；

（三）施工过程中

在施工阶段测量的主要工作是墩台定位、轴线的测设、桥梁细部放样、标高控制。

随着科技的发展，全站仪免棱镜观测、电子水准仪越来越普及，大大提高了测量的工作效率。

（四）竣工测量

通过竣工测量，一方面可以检查施工是否满足设计要求，起到检查施工质量的作用；另一方面，在桥梁运营后，为保证桥梁的行车安全和使用寿命，需要定期地进行变形观测，由于变形观测的资料是通过与竣工资料的对比来分析变形的，因此，对变形观测而言，竣工资料也是必不可少的。

 1）墩、台的竣工测量

包括测定各墩、台的跨度，丈量墩、台各部尺寸，测定支承垫石顶面高程。

 由于桥梁竣工后，各墩、台上已有工作线交点、墩中心点等标志，所以各墩、台间的跨度可根据墩中心点或工作线的交点测定。

如果跨距较小，可用钢尺直接丈量；当跨距较大不便直接丈量时，可用光电测距仪或三角测量的方法施测。

在测出各跨的距离后可计算出桥长，与设计桥长比较以估算其精度。

墩、台各部尺寸的检查内容主要是墩顶的尺寸、支承垫石的尺寸和位置等。

这些检查均可以墩顶标有的纵、横方向线或工作线为依据进行。

墩台顶面高程的测定，可自桥梁一端的一个水准点开始，逐墩测量，最后闭合于另一端的水准点上。

测量时应考虑前、后视距大致相等。

 2）桥梁架设竣工测量

此项竣工测量的内容包括：

测定主梁弦杆的直线性、梁的拱度、立柱的竖直性以及各个墩上梁的支点与墩、台中心的相对位置。

主梁弦杆的直线性、梁的拱度和立柱的竖直性的测定，可参照架梁时的方法进行。

为求得墩上梁的支点与墩、台中心的相对位置，就要测定固定支座及活动支座底板中心与墩、台中心的相对位置、上摆对于铰枢中心的相对位置，以及支座底板中心与下摆中心的纵向相对位置。

由于活动支座的下摆中心与底板中心的相对位置是随温度变化的，因而要在不同温度条件下测出辊轴顶部及底部的位移变化，由此推算出在设计的标准温度下支座底板中心与下摆中心的相对关系。

根据上述观测结果，即可推算出梁的支点与墩、台中心的相对位置及其与设计位置的差值。

三、隧道施工测量（10分钟）

（一）任务和内容

1）规划阶段，提供隧道选线用的地形图和地质填图所需的测绘资料；

2）勘测设计阶段，在隧道沿线布测测图控制网，测绘带状地形图，实地进行隧道的洞口点、中线控制桩和中线转折点的测设，绘制隧道线路平面图、纵断面图、洞身工程地质横断面图、正洞口和辅助洞口的纵断面图等工程设计图；

3）施工建造阶段，根据隧道施工要求的精度和施工顺序进行相应的测量，首先根据隧道线路的形状和主洞口、辅助洞口、转折点的位置进行洞外施工控制网和洞口控制网的布没及施测，再进行中线进洞关系的计算及测量，随隧道向前延伸而阶段性地将洞内基本控制网向前延伸，并不断进行施工控制导线的布测和中线的施工放样，指导并保证不同工作面之间以预定的精度贯通，贯通后进行实际贯通误差的测定和线路中线的调整，施工过程中进行隧道纵横断面测量和相关建筑物的放样，以及进行竣工测量；

4）在施工建造和运营管理阶段，定期进行地表、隧道洞身各部位及其相关建筑物的沉降观测和位移观测；

（二）进场前工作

1）测量专业人员的配置；

2）仪器的配置与检校；

3）基础资料（基准点、已知坐标数据等）的收集；

（三）施工过程中

由于隧道施工的特殊性，像RTK这样的技术在隧道中将无法使用。

在隧道使用时，水准仪和全站仪的使用频率是非常高的，当需要进行频繁的水准测量时，电子水准仪的效率远高于一般光学水准仪，同时还能避免因为长时间读数致使测量人员疲劳导致读数出现错误。

在隧道施工中要经常进行很断面测量，免棱镜功能的全站仪会大大提高工作效率。

在测量软件方面，徕卡公司开发了隧道监测系统，该系统能够进行断面自动测量，后处理程序对测量数据进行隧道断面拟合，将测量的数据进行分析对比，检查隧道断面是否发生变形。

特别是在城市地铁隧道这方面，徕卡公司开发了非常全面的测量软件，如徕卡地铁施工路面扫描监测系统、徕卡地铁隧道监测系统、移动式监测系统（适用于地铁施工期间周围建筑物水平位移监测）、移动式GPS监测系统（适用于地铁施工期间周边建筑物变形监测）等。

（四）竣工测量

隧道工程竣工后，为了检查工程是否符合设计要求，并为设备安装和运营管理提供基础信息，需要进行竣工测量，绘制竣工图。

由于隧道工程是在地下，因此隧道竣工测量具有独特之处。

验收时检测隧道中心线。

在隧道直线段每隔50m、曲线段每隔20m检测一点。

地下永久性水准点至少设置两个，长隧道中每公里设置一个。

隧道竣工时，还要进行纵断面测量和横断面测量。

纵断面应沿中线方向测定底板和拱顶高程，每隔10-20m测一点，绘出竣工纵断面图，在图上套绘设计坡度线进行比较。

直线隧道每隔10m、曲线隧道每隔5m测一个横断面。

四、港口码头施工测量（10分钟）

（一）任务和内容

1）码头施工基线、控制网布设；

2）直桩定位测量；

3）斜桩定位测量；

4）桩顶标高定位测量；

5）基坑开挖、基坑抛填、基床整平和预制物件安装的测量；

6）建筑物的变形沉降观测；

7）码头水平位移观测、沉降观测；

（二）进场前工作

1）测量专业人员的配置；

2）仪器的配置与检校；

3）基础资料（基准点、已知坐标数据等）的收集；

（三）施工过程中

随着GPS定位技术的广泛应用，基于GPS-RTK技术开发的GPS打桩船系统，可以很好的解决海上桩位定位测量工作。

系统主要包含GPS实时定位、倾斜仪姿态监控、测距仪抱桩改正、声控传感器桩锤与贯入监控、无线传输设备和打桩定位系统软件。

（四）竣工测量

1）建筑结构平面位置和标高测量；

2）建筑结构实际尺度测量；

第二部分——测量新技术应用与发展

如今的测绘仪器正朝着“小身材，大承载”的方向发展，虽然它们变得越来越轻便，但功能确越来越多，越来越专业。

近十年来，测绘技术的变化主要体现在GPS技术，特别是GPS-RTK技术的广泛应用，全站仪免棱镜观测，三维激光扫描技术，以及基于各种仪器开发的具有针对性的机载应用程序。

一、全站仪新技术

1921年，全球第一台光学经纬仪产生，1998年，全球第一台具有同轴无反射棱镜测距功能的全站仪产生，20**年，全球第一台真正集成GPS的全站仪产生。

创新，再一次改变测量！

起初的全站仪只拥有简单的测角测距功能，慢慢的有了像放样、对边测量、悬高测量这样的简单测量能力。

到后来全站仪实现了免棱镜测量，目前徕卡公司生产的全站仪免棱镜测量距离可达1000m，南方测绘公司生产的型号为NTS-391的全站仪测角精度1″，测距精度±（1mm+10-6D）。

徕卡一直是测量仪器、软件行业的领头羊，其针对不同行业开发的专业软件，如管线通、电力通-电力测量、电力通-复分坑测量、测图通、移动式GPS监测系统、基于GPS技术的手持机、基于智能手机开发的手机控制全站仪和RTK的软件等，使我们的工作效率得到大大提高。

而现在的全站仪有着怎样的功能呢？

（一）测量机器人

测量机器人是一种集自动目标识别、自动照准、自动测角与测距、自动目标跟踪、自动记录于一体的测量平台。

数十年来，徕卡测量系统在精密监测领域积累了无可匹敌的宝贵经验，徕卡TM30全站仪正是基于这种专业经验而研发的全新一代精密监测机器人，全面替代TCA1800、TCA20**，综合性能并超越其50%，适用于现在及未来的各种监测项目。

☆测角精度0.5”，测距精度0.6mm+1ppm

0.5”的测角精度满足最高精度的测量要求，凭借徕卡PinPointEDM技术，有棱镜测距精度0.6mm+1ppm，1000米的无棱镜测距精度，也可达到2mm+2ppm。

☆TM30高速旋转——180°/秒

☆自动照准（ATR）范围可达3000米

长距离自动精确照准（目标识别）在搜索和测量棱镜时测程可到达市场无与论比的3000米且精度可达到毫米级，最大限度的提高了监测半径及大大降低对仪器设站间隔的要求，避开危险站点，确保仪器安全，尤其在大型项目中显著降低了投入和使用成本。

运用徕卡独创的ATR技术，TM30更适用于远距离、全天候的自动化监测。

☆小视场技术

小视场技术有效提高了ATR对棱镜的识别分辨力，在测量过程中，当小视场内存在多个棱镜时，仪器可自动缩小目标可视范围，能够快速准确识别到正确的目标棱镜，1000米棱镜分辩率间隙为1.5米。

☆目标可视功能，数字影像采集功能

在测量点时，数字影像采集功能可以拍摄监测点的影像信息并保存及传输，在远程控制的同时，实时了解监测区域的通视情况和潜在风险。

☆优异的自动跟踪性能，最高驱动速度180˚/秒，最大加速度360˚/秒2

徕卡将压电陶瓷驱动技术与异型抛物镜面传输技术运用于TM30全站仪，以市场无与伦比的速度（180度/秒）来搜索目标，智能识别系统确保即使在高速旋转状态下，仍能够保证测量达到最佳精度，从而保证高效，可靠。

☆测量数据实时显示并保存，也可同时通过数据电缆，电台，移动电话以及因特网进行数据传输。

☆全天候