测绘工程测量论文1.docx

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测绘工程测量论文1

浅析测量在房屋建筑中的应用

摘要

本文介绍了测量在房屋建筑上的应用；介绍了工程测量的发展和应用；然后结合具体工程项目，案例分析工程测量应用。

例如控制测量、工程放样、垂直度测量、建筑标高测量、变形监测；并借助案例施工放样，介绍了全站仪的使用知识，并进行实际的放样工作；最后展望了测量在房屋建筑领域中的发展。

关键词：

工程测量；房屋建筑；放样；全站仪

AnalysistheApplicationsofEngineeringSurveyinHousing Construction

Abstract

First,somebriefapplicationsofengineeringsurveyinhousingconstructionareintroducedinthispaper.Thensomefrequentlyusedengineeringsurveys,suchascontrolsurvey,engineeringlofting,building elevation measurements,verticalmeasurement, deformationmeasurementareshowtheirprinciplesandmethods.And,weelaboratetheintroduction touse totalstation.Finally,thehousingconstructionsurveyingmakeaconclusionontheapplicationandlookforwardtomoreofitsapplications.

KeyWords:

EngineeringSurvey;HousingConstruction;EngineeringLofting;TotalStation

第一章引言

1.1工程测量地位和研究领域应用

1.1.1工程测量的定义

当代人对工程测量学的定义是：

工程测量技术指在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。

传统工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门，其基本内容有测图和放样两部分。

现代工程测量己经远远突破了仅仅为工程建设服务的概念，它不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定，而且包括对测量结果的分析，甚至对物体发展变化的趋势预报。

苏黎世高等工业大学马西斯教授指出：

“一切不属于地球测量，不属于国家地图集的陆地测量，和不属于法定测量的应用测量都属于工程测量”。

我国近代以来工程测量可追溯至 1932年，同济大学工学院高等测量系正式成立，成为当时国立大学中惟一的测量系，并成为我国民用测绘高等教育事业的发祥地。

随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化，我国工程测量的发展可以概括为“四化”和“十六字”，所谓“四化”是：

工程测量内外业作业的一体化，数据获取及其处理的自动化，测量过程控制和系统行为的智能化，测量成果和产品的数字化。

“十六字”是：

连续、动态、遥测、实时、精确、可靠、快速、简便。

1.1.2工程测量的地位

测绘学是一门具有悠久历史和现代发展的一级学科。

该学科无论怎样发展，服务领域无论怎样拓宽，与其他学科的交叉无论怎样增多或加强，学科无论出现怎样的综合和细分，学科名称无论怎样改变，学科的本质和特点都不会改变。

总的来说，测绘学的二级学科仍应作如下划分：

——大地测量学

——工程测量学

——摄影测量学

——地图制图学

——不动产测绘

值得说明的是，随着社会的发展、科技的进步，教育不断改革，目前我国测绘本科只有“测绘工程”一个专业，且有60余所高校设有此专业，这对宽口径培养人才无疑很有好处，但从就业角度来说，还需要将其二级学科作为专业方向进行培养。

在这60余所高校中，大多数是以工程测量学这一学科方向为主。

1.1.3研究应用领域

目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分；也有按行业划分成：

线路（铁路、公路等）工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、三维工业测量等，几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。

由Hennecke,Mueller,Werner3个德国人所编著的工程测量学，主要按下述内容进行划分和编写：

①测量仪器和方法；②线路、铁路、公路建设测量；③高层建筑测量；④地下建筑测量；⑤安全监测；⑥机器和设备测量。

由于工程测量的研究应用领域非常广泛，发展变化也很快，因此写书十分困难。

目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。

国际测量师联合会（FIG）的第六委员会称作工程测量委员会，过去它下设4个工作组：

测量方法和限差；土石方计算；变形测量；地下工程测量。

此外还设了一个特别组：

变形分析与解释。

现在，下设了6个工作组和2个专题组。

6个工作组是：

大型科学设备的高精度测量技术与方法；线路工程测量与优化；变形测量；工程测量信息系统；激光技术在工程测量中的应用；电子科技文献和网络。

2个专题组是：

工程和工业中的特殊测量仪器；工程测量标准。

德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年代发起组织每3～4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。

过去把工程测量划分为以下几个专题：

测量仪器和数据获取；数据解释、处理和应用；高层建筑和设备安装测量；地下和深层建筑测量；环境和工程建筑物变形监测。

1992年第11届讨论会的专题是：

测量理论与测量方案；测量技术和测量系统；信息系统和CAD；在建筑工程和工业中的应用。

1996年的第12届讨论会的专题是：

测量和数据处理系统；监测和控制；在工业和建筑工程中的质量问题；数据模型和信息系统；交叉学科的大型工程项目。

从以上可见，工程测量学的研究领域既有相对的固定性，又是不断发展变化的。

笔者认为，工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。

在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。

工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障，满足工程所提出的要求。

精密工程测量代表着工程测量学的发展方向，大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。

1.2工程测量的内容

1.2.1工程测量的内容划分

1.按阶段划分

（1）工程建设规划设计阶段

（2）工程建设施工阶段的测量

（3）工程建设运营管理阶段的测量

2.按照服务对象划分

建筑、水利、线路、桥梁、地下、海洋、军事、工业、矿山等。

1.2.2工程测量的内容

（1）工程测量中的地形图测绘

规划阶段用图比例尺一般较小，按照工程的规模可直接使用1：

1万至1:

10000的地形图。

在施工阶段比例尺一般较大1：

1000或1：

500。

（2）工程控制网布设和优化设计

工程控制网包括测图控制网、施工控制网、变形监测网和安装控制网。

目前除特高精度的工程专用网的和设备安装控制网外，绝大多数控制网都可采用GPS定位技术建立。

（3）施工放样技术和方法

将抽象的几何实体放样到实地上去，成为具体的几何实体所采用的测量方法和技术称为施工放样，机器和设备的安装也是一种放样。

放样放样可分为点、线、面、体的放样。

具体方法包括：

极坐标、偏角法、偏距法、投点法、距离交会、方向交会。

（4）工程的变形监测分析和预报

工程建筑物的变形及与工程有关的灾害监测、分析和预报是工程测量研究的重要内容。

变形监测技术几乎包括全部工程测量技术，除常规仪器外还包括各种传感器和专用设备。

变形模型的建立。

其主要针对目标点上的时间序列进行数据处理，包括多元线性回规分析、时间序列等。

1.3工程测量的发展历史

“测量”一词来源于希腊字“γηδάιω”，是“土地划分”的意思。

古埃及尼罗河每年洪水泛滥，淹没了土地界限，水退后需要重新划界，从而开始了测量工作。

我国是世界文明古国，测绘方法出现很早，最早可以追溯到四千年以前。

在《史记·夏本纪》中叙述了夏禹治理洪水的情况：

“左准绳，右规矩。

载四时，以开九州，通九道，坡九泽，度九山”。

这说明在公元前21世纪已经使用简单的测量工具进行了测量工作。

春秋战国时期，测绘有了新的发展。

从《周髀算经》、《九章算术》、《管子·地图篇》、《孙子兵法》等书的有关论述中都说明了我国的测量、计算技术和军事地形图的内容已经达到了相当高的水平。

在长沙马王堆汉墓出土的公元前2世纪的地形图、驻军图和城邑图，是迄今发现的最古老最翔实的地图。

魏晋时刘徽著《海岛算经》，阐述了测算海岛之间的距离和高度的方法。

西晋的裴秀主持编制了反映晋十六州的郡国县邑、山川原泽和境界的大型地图集——《禹贡地域图十八篇》，并总结出分率、准望、道里、高下、方斜、迂直的“制图六体”，从此地图制图有了标准和原则。

在世界上，17世纪望远镜的发明和应用对测量技术的发展起到了很大的促进作用。

1683年，法国进行了弧度测量，证明了地球是两极略扁的椭球体。

1794年德国高斯提出了最小二乘法原理，以后又提出了横圆柱投影学说，对测量学的发展做出了很大贡献。

1903年飞机的发明对航空摄影测量的发展起到了决定性作用，并大大减小了测量的劳动强度。

二十世纪以来，电子计算机的出现，不仅加快了计算速度，并且改变了测绘仪器和方法。

特别是1957年人造地球卫星的发射，促使测绘工作有了新的飞跃，开辟了卫星大地测量学这一新领域。

多普勒定位是空间技术用于大地测量并得到普遍应用的一种先进技术。

到了70年代，又出现了全球定位系统（GPS），用它进行精密控制测量能达到厘米级精度。

人们利用遥感、遥测技术获得丰富的图像信息，编制大区域的小比例尺影像地图和专题地图。

同时还出现了惯性测量系统和长基线干涉测量，前者是根据惯性原理设计的测定地面点大地元素的装置，后者是一种独立站射电干涉测量技术，用来测定相距很远地面点的相对位置。

1.4工程测量仪器的发展

工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。

通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。

电脑型全站仪配合丰富的软件，向全能型和智能化方向发展。

带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术，可实现测量的全自动化，被称作测量机器人。

测量机器人可自动寻找并精确照准目标，在1s内完成一目标点的观测，像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测，可广泛用于变形监测和施工测量。

GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。

将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起，称超全站仪或超测量机器人。

它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合，可实现无控制网的各种工程测量。

专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的，主要应用在精密工程测量领域。

其中，包括机械式、光电式及光机电（子）结合式的仪器或测量系统。

主要特点是：

高精度、自动化、遥测和持续观测。

用于建立水平的或竖直的基准线或基准面，测量目标点相对于基准线（或基准面）的偏距（垂距），称为基准线测量或准直测量。

这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪，金属丝引张线，各种激光准直仪、铅直仪（向下、向上）、自准直仪，以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。

在距离测量方面，包括中长距离（数十米至数公里）、短距离（数米至数十米）和微距离（毫米至数米）及其变化量的精密测量。

以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪，中长距离测量精度可达亚毫米级；可喜的是，许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化，其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR，应变仪DISTERMETERISETH，石英伸缩仪，各种光学应变计，位移与振动激光快速遥测仪等。

采用多谱勒效应的双频激光干