测量论文

论工程测量的实习过程

【摘要】本文从土木工程专业高职高专对人才培养要求出发，阐述了多年来在《土木工程浏资》教学中的教学实践，体现了现代教育技术下的教学效果。鉴于GPS相对于全站仪等传统测量技术具有全天候、高精度、自动化、高效益等优势，本文通过对几个工程测量实例的实施、对比及分析，就工程测量中如何对GPS技术进行优化与应用进行了探讨，并得出了相关结论。

【关键词】工程测量 高效益等特点 实践效果

一、 工程测量的性质

工程测量是土木工程专业的一门实践性较强的专业技术基础课，它是为培养满足土木工程行业对具有较强的实践能力的土木工程高级应用型专业技术人才的需要而设置的。通过本课程的学习，使学生具有土木工程测量的基本理论知识和专业实践技能，为今后从事土木工程的规划、设计、施工和运行管理工作奠定基础。

二、 工程测量的特点

鉴于GPS相对于全站仪等传统测量技术具有全天候、高精度、自动化、高效益等优势，本文通过对几个工程测量实例的实施、对比及分析，就工程测量中如何对GPS技术进行优化与应用进行了探讨，并得出了相关结论。

1.GPS定位技术的特点和优势全球定位系统具有性能好、精度高、应用广的特点，是迄今最好的导航定位系统。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地拓宽，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。经过近10年我国测绘等部门的使用表明，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科。GPS卫星全球定位系统的全面建成和发展，必将给导航和测绘行业带来深刻影响。

2.GPS定位技术在实际测量工作中的对比分析自2003年单位引进4套美国TRIMBLE(天宝)5700 GPS双频接收机（静态定位精度5mm+0.5ppm×D）以来，笔者一直从事GPS的定位和测量工作。分别完成了朝阳区温榆河河道改造工程控制测量、海淀区莲西商务楼竣工控制测量、顺义残疾人培训中心控制和数字地形测量、燕山石化控制和数字地形测量、大安山矿区控制和数字地形测量、天津塘沽滨海旅游度假村控制和数字地形测量、天津地铁勘察定位、京沪高速铁路勘察定位、沈大客运专线勘察定位、外交部职工住宅楼勘察定位等大小数十项工程的控制和测量工作。在近几年来的工程测量中，通常都是天宝3602DR全站仪(测量精度±2''，±（2mm+2ppm×D））和天宝5700GPS联合进行，两者相互配合，取长补短，弥补对方的不足，从而更有效发挥各种仪器的使用价值。

3．全站仪测量具有精度高，速度快等优势，但是受通视条件影响较大，遇有障碍物时需多次转点，使其优势得不到充分发挥；而GPS测量对通视条件则

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没有要求，但由于测量数据都是通过接收卫星信号得来，只有保证仪器能够接收到足够的卫星信号，才能保证测量成果，因此，它对仪器周边的建筑、构筑物要求较高。全站仪测量经过几十年的发展，现在各个方面已经是十分成熟，而GPS测量在国内刚开始不久，好多技术都在试验阶段，各方面都有待完善。

三、对GPS定位技术的应用

（1）测量成果相对精度高，质量可靠。点位范围可以方便地控制在0.5米之内，并且点与点之间误差均为随机误差，不会产生累积误差。（2）定位系统可以全天候作业，不受视线通视影响。（3）可实时提供定位点的坐标及其点位精度，方便快捷，定位情况一目了然。（4）野外作业简单，效率高，自动化程度高，大大减小了劳动强度，可节约大量的人力物力资源。（5）作业过程中的一些注意事项：a.测量定位前应该做好作业地区的星历预报分析，明确测量的最佳时段，通常卫星数量少于6颗时，不宜进行作业。因为卫星数量过少，会对观测结果产生较大影响，测量成果精度不高不说，还会给内业解算带来许多麻烦。b.静态观测时，对于空旷、无干扰的地区，至少要连续观测30分钟以上；对于城市建筑密集、干扰众多地区，最少要观测1个小时以上，才能确保外业观测质量。c.GPS动态测量(RTK)时一定要在初始化完成后，在卫星fixed(固定)情况下测量，如果在float(浮动)情况下测量，结果差别很大，少则几十公分，多的有近十米。（6）有待进一步研究之处：GPS实时静态定位在变形测量（位移、沉降）中的应用，它和全站仪定位之间的关系。不同的解算软件对GPS定位结果的影响

四、 实践操作

工程测量事关重大，而且并不如许多人所想的，手里操作着个全站仪就是工程测量的全部，测量人员的 水平高低，其实更体现在预见能力和谋划能力上。进场后，第一步工作就是联测导线，此时应该先问清楚，设计院的导线是平面坐标还是高斯坐标。高程的获得是用什么方法，是水准还是GPS。第二步工作一般是复核，补充征地线。。设计中往往有改线发生，而中国的国情是，设计院放的征地线有时候是改线之前的，这在低等级公路，地形复杂的公路尤其多见，而你进场后，设计院一般是不会再来放线了（虽然这并不符合合同要求，但施工单位是无能为力的）。所以，必须首先和设计院沟通，问清楚设计院放的征地线是否是最终征地线。我想说的是，虽然一般要求是施工单位要测地面线，但是测量人员最好不要贸然动手，因为一旦贸然动手，不但意味着辛辛苦苦的大量工作全部白做，甚至意味着工程量的损失，一定要把各种因素权衡好再下决定，工作量极大。在工作开展前，我们要综合考虑这么几个元素：1。公路等级，工程量大小。2。业主的实力，业主的意思。3。本单位人员配备情况。4。估算设计院地面线的准确情况。先看第一个因素－工程量，如果工程量不大，但是线路长，地形又复杂，那么地面线测量工作量很大，价值却不大。再看第二个因素，业主实力，业主的意思:业主如果实力不强，那么很可能不调整设计方量，那么也希望渺茫，因为这个百分比他也许永远不会先告诉你。其后果就是，你超出的百分比永远达不到业主的要求。别受业主和监理的唬弄，他们也许会说的很好听，说什么你们只要数据属实，方量是可以考虑的，其实他们真正的想法是：拿到书面的资料备档，并避免以后的纠纷，让施工单位没话说。

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再看第三个因素，人员配备：大型国企可能人员充足，中小企业则人手严重不足，搞测量的人辛苦，所以我劝告大家，无论企业大小，只要是方量不能调整，这步工作走个过场，应付过去就算了。断面图可以复印设计院的，稍微改改。原地面测量结果从设计院图上量就可以了，然后可以发动施工队的人一起弄当然，监理也觉得走走过程就行了那最好。当然，监理那份抽检资料你得给他弄掉。第四个因素：估算设计院地面线的准确情况：虽然说尽量要避免无谓的劳动，不过我们还是要考虑设计是否会发生巨大错误的。那就是原地面数据的准确性。一般来说，一个断面的两个口卡住了，这个断面发生错误的可能就很小了。放征地线的时候，我们应该把每个点的原地面高全部记下来，回去和图纸校对。本人曾经做过的两个工地，一个工地方量极大，业主也是国家级的，但是业主的要求是:施工单位测地面必须全测，不能只报局部，

然后业主再下来全程检查。这样一来，业主的意思很明显，你根本耗不起这个时间，你就认了设计数量吧。那么我们就认了吧。第二个工地，方量没多少，业主也穷，可地形复杂，和业主见面的时候，业主对超出多少百分比才补方量含糊其词。本人经过权衡，决定放弃复测，承认设计数量，把资料补齐就算完事。第四步工作：线路复核，尤其是结构坐标高程复核。一旦结构位置高程大面积错误，就只有干等设计去复核，而施工单位的工期就这样耽误了，施工队只有干坐在工地上晒太阳。第五步工作：资料格式的确定。测量有各种资料，最多的就是报验资料了，开工后资料不要埋着头一股脑只管做，因为做了很可能白做。首先，你的资料很可能是应用本单位原来的格式。其次，即使是业主下发的，也可能错，所以还是要合同人员把表格格式核对一下，业主的表错了，但资料返工他可不会帮你改。第六步工作：全线踏勘，重点观察涵洞位置，以及函长。

水准点的布设原则上是讲究规范，严密的，对于某些大型国企尤其如此。但是，施工单位的人手通常不足，况且本人不喜欢做无用功。我们完全可以在规范的基础上变通。比如，在路基施工中，中间的高程要求是极低的，全站仪粗测就够了。再比如，在山区施工中，你去将设计院在高山的点引下来，站数多得吓人，而且往往徒劳无功，因为站数越多，出错的可能越大。那么，我就假设在一条复杂的山区公路中，如何进行水准点总体布设的规划呢？首先，布设我肯定是以全站仪为主的，但要用水准仪辅助，工作以后我基本就没用过水准仪去进行全线联测，工作量太大了，相比工作量带来的那点精度没太大意义。第一步，将导线联测和水准联测合为一体，用全站仪测水准，需要注意的环节是：水准气泡的精确调平，这一点极为重要，要最大限度的调平，最好是仪器有电子水泡的。仪器的严密踩实。不但要锁死脚架，地面也要踩实。第三，仪器的高度精确测量，最好能把倾斜导致的误差计入，一般取仪高1.6米，用勾股定理算就行了。施工测量中应该预先考虑注意的问题：

桥梁方面：越小的桥测量越容易错，尤其是单跨扩大基础u型桥台的小桥。这类小桥多半是斜弯的，由此情况又更加复杂了，所以，以下的例子就是以斜弯小桥为例。首先，在测量之前就要对桥梁的总体工序在脑子里有个数。第一步，斜弯小桥一般是平行布置的，（当然测量前还是要搞清楚到底是平行布置还是扇形布置），所以要搞清楚，桥台横向方向到底是以桥梁哪个位置的路线切线为基准的。第二步，做扩大基础时可以暂时不考虑各种复杂因素，但是从扩大基础上面的台身开始，就要仔细预先谋划了。首先，要提前计算好台帽的左右长度，在斜弯情况下，台帽左右长度是不等的。而不同桥台的台帽，左右长也不是对称的。最好，最直观的计算方法也许还是在cad里。上述工作都做好了，回来继续研究

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你的导线布置图，把采集的数据用上，在图中认真布置，布置的时候要尽可能遵循以下原则：

1.尽量保证导线边的边长尽量相同，300米左右最好；

2.导线编号设计有的要采用设计给的，新增点要顺序编号，不要乱否则会给以后测量工作造成麻烦；

3.导线点尽量在路线两侧均匀布置，尽量满足交角在60度到120度之间，这样可以减少测量误差，我们都是受过高等教育的人，这点用不着讲了；

4.要特别注意最弱边的位置，最弱边一般都是导线的最中间一条边，这条边上最好有设计提供的导线点，这样可以进行校验。

根据以上原则在图中进行反复调整后，最终将导线确定。一般情况下，在我们测量人员进驻现场后，会要求在很段的时间内完成导线的复测及提交成果的，所以工作效率和工作质量就尤为重要。遵循以上原则是提高效率很有效的方法，这也是本人经过多个项目积累的经验，欢迎借鉴，虽然看似前期会耽误些时间，但可以提高后期实际测量的精度和效率。 以上工作完成后，要立即组织人员进行现场埋点和做好导线点的编号和点之记。再下面就是观测了，观测是前视和后视不要怕麻烦一定要使用支架，避免使用跟踪杆造成精度偏差过大，观测时采用测回法，且不应少于2测回，测回误差超过2秒时应重新观测，减少误差累积。观测完成后要进行平差，平差方法不多说了，大家都会，谁要是不会，那你就应该回炉了，平差时一定要采用2人以上分别进行计算，或采用程序复核，这样可以及时发现错误，总之不管怎样你的精度必须要满足精度要求，否则重来。记住你的仪器在使用前一定要送检，千万别图省事，买个合格证，最后自己倒霉。在施工放线的时候，我发现大家都比较喜欢把坐标输入仪器里直接放坐标，反正我是比较反对这样做的，我一直坚持使用偏角法的用4×000型计算器编个程序很简单的，直接放坐标不利于校核，我也不太喜欢用后方交汇法放线，尤其是在结构物施工时误差比较大。这些都是个人观点不妥之处希望指出，再学习。心得：通过本次实习，巩固、扩大和加深我们从课堂上所学的理论知识，掌握了水准仪、全站仪的基本操作，还有学会了施工放样及地形图的绘制方法，获得了测量实际工作的初步经验和基本技能，着重培养了我们的独立工作能力，进一步熟练了测量仪器的操作技能，提高了计算和绘图能力，并对测绘小区域大比例尺地形图的全过程有了一个全面和系统的认识，这些知识往往是我在学校很少接触、注意的，但又是十分重要、十分基础的知识。从而积累了许多经验，使我学到了很多实践知识。

一次测量实习要完整的做完，单靠一个人的力量和构思是远远不够的，只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。这次测量实习培养了我们小组的分工协作的能力，增进了同学之间的感情。我们完成这次实习的原则也是让每个组员都学到知识而且会实际操作，而不是抢时间，赶进度，草草了事收工。所以，我们每个组员都分别独立的观察，记录每一站，并准确进行计算。做到步步有“检核”，这样做不但可以防止误差的积累，及时发现错误，更可以提高测量的效率。 我们怀着严谨的态度，错了就返工，决不马虎。直至符合测量要求为止。我们深知搞工程这一行，需要的就是细心，做事严谨。例如：

（1）立标尺时，标尺除立直外，还要选在重要的地方。因此，选点就非常重要，点一定要选在有代表性的地方，同时要注意并非点越多越好，相反选取的无用点过多不但会增加测量，计算和绘图的劳动量和多费时间，而且会因点多而杂乱产生较大的误差。

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（2）要先将道路和主要建筑物确定下来，然后在添加其余次要方面，这样不但条理清楚，有利于作图的准确和随时进行实物和图形的对比从而检验测量数据的准确与否。

经过每个组员的团结工作，我们完成了侧图的工作，看到我们画好的图纸大家都兴奋不已。在我们组的同学交流测量中的经验时，大家感觉收获都很多，有的说仪器的展点很重要关系到误差的大小，有的说水准测量中点不能架设的太远，等等吧。想想大家每天早七点多就起床背上仪器去测量，算出误差大的大家一起讨论和修改，并重新测量。有了团结的力量我们还是干的很有劲的。我也从别人那里学到了以前不是太清楚的东西，比如数据的处理、水平角的观测以及一些作图的疑问都在测量中得到了答案。

测量实习，让我学到了很多实实在在的东西，对以前零零碎碎学的测量知识有了综合应用的机会，控制测量和地形图测绘过程有了一个良好的了解。学会了地形图的绘制等在课堂上无法做到的东西以及更熟练的使用水准仪，全站仪等测量仪器与工具。很好的巩固了理论教学知识，提高实际操作能力，同时也拓展了与同学之间的交际合作的能力。当然其中不乏老师的教诲和同学的帮助。当我们每个组都基本画好图后，老师每个组的检查，出现问题就让我们及时改正。其实想想每天校园中那些测量的我们也算是一道不错的风景。还记得晚上七点多了，因为一个站点的错误我们不得不重新测量，忙了半天大家连晚饭都没来得及吃。总之，两周中我们也体会了不少酸甜苦辣，有的测量很顺利甚至零误差，有时测量处处碰壁，但也算过去了。完成了测量还是很高兴的.虽然测量中大家也有懒的时候不想测了,但挺过去都好了。但这半年的实习也给了我们不少教训：由于某个数据的读错、记错及算错都给我们带来了不少麻烦，从而让我们知道了做任何事都要认真。一个组的团结也是至关重要的，它关系到整个组的进度。先前我们组由于配合不够默契，分工也不够合理，整体进度受到极大的影响，后来通过组内的交流，彻底解决了以上问题。实习进度有了很大的改观，进度和效果自然就提上来了。我很珍惜学校为我们安排实习这理论与现实连接的重要环节，更深刻的体会了实物与图纸之间那种密切的关系，明白了图纸它要显示什么样的物件，有的在图纸上看不懂的地方在实物的面前就显的那么简单明了。总之，要谢谢学校在为促进学生实践能力所安排的这段实习，我将永远珍惜这段经历。同时这段实习生活也是我一生中最值得难忘的。

【参考文献】［1］《建筑工程测量规范》.

［2］《.全球定位系统城市测量技术规程》

［3］GPS原理及应用.

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