2016年测绘工程专业本科毕业论文
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高速公路路面工程施工质量控制研究
摘要:公路施工企业要在竞争中立于不败之地的基础是工程质量管理。论文分析了影响高速公路路面工程质量的因素,认为工程质
量的动态控制应以事前控制为前提,过程控制为主体,事后控制为保证,并强调主动控制与被动控制相结合。在此基础上,本
文所提出的动态控制模型以事前控制为前提,过程控制为主体,事后控制为保证,强调主动控制与被动控制相结合。
关键词:高速公路路面施工质量控制动态控制模型应用项目施工质量历来是工程项目建设的
关键。目前,我国公路建设质量还存在路基
压实不够、路基沉陷、路面平整度差、桥头
跳车、路面早期破坏、外观质量差等质量通
病。随着高等级公路的不断发展,各承包商
在工程质量上相互竞争,以质量取胜以信
誉占市场,已形成局面。公路施工企业要在
强手如林中立于不败之地,只有强化工程
管理与工程质量管理,才能在竞争中占领
市场站稳脚跟。
一、影响工程质量的因素
(一)建设项目前期工作仓促、准备不
足造成决策失误
公路路面建设项目一般规模较大,其
施工过程是一个劳动力、资金、技术密集型的生产过程,不同于其他商品生产,其规模
大、投资多、生产周期长、使用周期长。因
此,统筹规划,科学决策非常重要。为此,对
项目的必要性、技术的可行性、经济的合理
性,及宏观和微观经济效益作出科学评估
就十分必要。若立项不妥,决策不周,将带
来很大浪费及严重后果。
(二)设计经验不足
设计是工程建设的灵魂,是工程质量
的龙头,工程质量首先取决于设计质量。公
路建设项目的前期工作很复杂,从规划、立
项、可行性研究、项目评估、设计文件、招标
文件合同条款和规范,到招标项目实施,周
期往往较长。
(三)建设管理经验不足
建设项目由于条块分割的行政管理体
制和资金来源的不同,项目管理模式各异,
项目管理水平有很大的差别,建设市场离
规范化管理有一定距离。总体状况是重点
大型项目、世行贷款项目、领导重视的项目
较好,中小型项目、地方筹资项目欠规范。
(四)承包商经验不足
在高等级公路项目上,一部分承包商
高等级公路施工经历较少,有的中标铁路
部门承包商从未干过高速公路。一方面缺
乏应有的筑路机械设备,二方面缺乏足够
的管理人员,这对质量管理来说是个难题,
没有经验就容易出问题。有的工程承包商
对施工前期的组织准备、技术准备、物资准
备、现场准备不到位,在施工作业组织、施
工进度计划施工调度、现场管理、技术资料
管理等方面的管理工作中没有能力或力不
从心,致使工程管理处于混乱状态,工程质
量无法保证。
二、保证工程质量的具体操作方法
(一)完善质量保证体系,强化工程质
量检测手段
为了搞好质量管理,应从组织、人员、
制度三个方面抓起,建立健全了质量保证
体系。项目经理部设总工,负责全段技术管
理和质量工作,并兼任督导;工程处设主任
工程师,负责本处质量检验和技术管理工
作,下设测量、试验、质量检查三个班组,具
体负责本工区质量控制、检查和验收工作。
在建立完善的质量保证体系基础上,进一
步强化质量检测手段,通常采用以下做法:
1.开工前,依据《招标文件》和《修订规
范》制订二灰碎石、水泥碎石、沥青混凝土
路面操作细则,明确各施工工序、各项技术
指标的允许误差、检测频率和方法。
2.制定工序间的交接验收办法和奖惩
措施。
3.加强对原材料的控制与检测。
4.加强对施工工艺操作过程的控制与
检测。
5.采用先进的施工设备,提高施工质
量水准。
(二)把管理重点放到施工第一线,特
别是抓好工序管理
1.要求各级技术干部现场盯岗。在施
工中,要求各级领导干部和工程技术人员
坚持现场办公。提出工程技术人员不盯施
工现场就等于脱岗。关键工序开工前,必须
有项目经理部总工、处技术负责人在现场。
一年多来,项目经理部正副经理、总工,坚
持深入现场指挥、指导、协调,解决施工中
的各种技术问题和质量问题。处长现场指
挥,副处长死盯现场,与职工同甘共苦,及
时解决施工中出现的各种问题。
2.高度重视基层(底基层)的施工质
量。在底基层施工中,为克服以往放样不精
确的弊病,提高标高、横坡度的合格率,标
高控制必须设立严格的控制桩。利用线绳
加密高程控制点,提高精度。第一次放样后
粗平;第二次放样后精平;第三次放样后再
精平,尔后立即进行检机:第四次平整是精
细找平个别仍不合格点。通过三放四整,保
证了底基层的标高和平整度。
3.把工序管理作为施工管理的重要一
环来抓。(1)坚持开工前进行技术交底。在
各分项工程开工前,由处主任工程师向工
长及施工人员、机械人员进行技术交底,详
细讲述施工工艺、施工方案、技术标准及质
量保证措施,使所有参加施工人员做到底
码清楚;(2)加强现场工序管理,明确分工,
责任到人;(3)合理安排工序顺序,文明施
工,减少污染。各工序实行流水作业。每道
工序施工完,不给下道工序留有尾巴,施工
现场始终保持干净整洁;(4)把安全生产作
为文明施工的一个重要内容来抓。公司、
处、班组建立了三级安全组织,在施工现场
重要场所、重要部位都设置了安全标语、标
牌,配备了消防器材,设置了安全监督员。
公司安委会坚持每月进行一次安全检查。
三、施工项目质量管理中的动态控制
模型及应用
施工项目动态控制原理包括施工规划、
实施、跟踪和协调。就公路施工项目而言,规
划主要依据公路工程合同,以项目管理目标
为规划目标,制定工程项目的实施计划;跟
踪是对目标进行跟踪,把握当前项目的实施
的实际状况并与目标规划值进行比较和分
析;协调主要是指依据工程进展情况调整项
目实施计划、项目资源计划以及调整参与项
目施工的各方面之间的关系。基于以上原
理,本文提出的动态控制模型通过下表加以
描述,即目标控制是动态的,并且贯穿于高
速公路路面工程项目实施的始终。这个流程
应该每两周或一个月循环一次,其表达的具
体含义如下:规划分析包括对公路工程的事
前控制和主动控制,在工程开工前由有经验
的项目工程管理者对公路工程中主要工序
上可能出现的影响质量、成本、因素进行分
析,引起充分重视,尽量避免问题发生。项目
经理作为工程的指挥者和协调者,基于工程
管理的经验和客观评价,须在这些方面严格
控制。项目投入是在规划分析的基础上把人
力、物资和资金投入到公路项目施工中,这
是施工过程的执行阶段的开端,项目管理过
程中,我们把公路施工、原材料采购等行为
发生后称为工程进展;根据施工管理的不同
阶段,这一过程必定存在各种干扰因素,如
恶劣气候、设计变更等。这需要项目管理者
及时收集相关数据,并对其进行分析、整理,
并对项目的实施情况质量做出评估。在完成
评估的前提下,根据工序能力指数判断工序
状态,如果工序能力不足则采取相应的控制
措施,使其达到稳定状态。若工序能力过强,
则要集中精力对成本和进度进行监控,设法
降低成本提高进度。随后进入下一个周期的
循环动态控制,形成新的动态管理闭合线
路。
为了便于说明问题,本文以高速公路
中水泥稳定类基层这一项目单元为例说明
动态模型在公路施工项目中的具体应用。
(一)问题描述
在施工项目管理中,我们把工序能力
定义为工序对质量的保证程规划分析工程
进展明确调查目的确定调查计划方法工序
标准化集成,分析数据稳定状态工序能力
分析工工序能力不足序能力过强工序能力
充分追查原因采取措施原因不明或由于经
济原因无法采取措施设法降低成本加快进
度工序控制保持稳定修改标准规投入人
力、物资、资金月度,把工序能力指数定义
为某工序的加工成果的精度满足公差要求
的程度,用Cp或Cpk表示,Cp表示设计
公差的中心值与测定数据一致时,即无偏
情况下的工序能力指数;Cpk表示设计公
差中心值与测定数据分布中心不一致时,
即有偏情况下的工序能力指数。计算工序
能力的公式一般为A=6σ,其中A为工序
能力,σ为处于统计控制状态下的工序质
量特性的标准差,A值越大,工序能力越
小;A值越小,工序能力越大。因此提高
工序能力,关键在于减小σ的值。若设计
压实度下限为98%早上刚上班时,业主项
目管理人员前去测量,取得了50个数据。
(二)实施步骤
1.确定检测目标,即检测水泥稳定类
基层压实度。
2.进行数据的采集和分析。
我们可以以5公里作为一个单位产
品来采集质量数据,假设连续对50个样本
进行观测获得的样本值为:
99,99,99.5,97,96.8,95,98.5,97,
98.4,99.5,99.2,98.8,96.4,97.3,96.8,9.5,
99,99.8,97.9,96.7,99.6,98.9,97.5,98.6,
97.8,99.5,99.2,99,99.4,99.3,98.6,98.5,
97.7,99.4,98.6,97.6,97.8,98.5,95,97,
98.8,99.7,99.2,99.1,99.5,99.4,99.5,
98.8,98.9,97.8。
而对样本数据进行分析整理后可得1
X=ΣXi/n=98.366(Xi为第i个样本观
测值n=50)
S=[Σ(Xi-X)2(/n-1)]1/2=1.308
3.根据步骤中得出的数据计算工序能
力指数,由于是计算水泥稳定类基层压实
度问题只给出规定下限,因此利用公式⑶
可得:
Cpd=(μ-Td)/3σ=(X-Td)/3S=(98.366
-98)/3*1.308=0.280
4.进行工序能力分析,根据步骤⑶中的
计算结果,工序能力指数0.280,Cp0.67
时,不合格品率达5%,工序能力已不能保
证项目质量的稳定性。这时应分析查找原
因,采取果断措施,提高工序能力。对照高速
公路水泥稳定底基层基层控制要点看是否
由以下某个或几个原因造成:(1)材料情
况。为了保证工程质量,水泥使用业主指定
的合格水泥。根据试验取样的料场,原材料
要经严格的检验。含泥量、含水量、粒径情
况要随时抽检。(2)机械设备的安装与调
试。拌和机进场后首先进行设备的维修,尤
其对拆卸运输过程中造成的损坏部件必须
在安装前修复,设备调试前对下列部位件
进行核查:连接螺栓是否稳固、冷料仓及破
拱系统是否正确、各料仓是否窜料、皮带称
重计量系统、集料皮带机系统、拌搅锅系
统、水泥螺旋称重计量系统、水泥存仓及螺
旋输送系统、水计量装置及管道系统、出料
皮带机系统、混合料存仓及开关门气动系
统、电机及减速器系统、电子电气控制系
统、强电弱电线路、润滑及维护系统、链传
动系统、警报系统(含警笛、铃、语音喇叭)。
调试:空机运行检查各部位运行状况,发现
电机反转或运转系统卡擦现象、皮带偏转
现象应立即纠正,确定空机运转正常后方
可加载负荷运行,验证集料配合比的操控
性及水泥称重的准确性,水泥不进拌缸用
盆或口袋在称重螺旋出口接料。水计量装
置的准确性。生产配合比的确定:根据试验
室确定的标准配合比及生产大负荷的原则
进行,因水稳细集料耗量约占41%则4号
冷料仓斗门口径开至最大调起依次调至1
号冷料仓并确定3号、2号、1号斗门口
径,试验室检测人员现场筛分集料直到符
合级配要求时止,正式生产时水泥用量增
加0.5%、含水量随集料干湿增减,总量比
最佳含水量增加1%。(3)洒水、盖膜养生。
采用洒水盖膜养生法养生,养生期始终保
持表面潮湿,养生期不少于7天。养生期结
束后,马上进行各项指标检测,检测合格并
经监理签字后即可着手进行下一工序的施
工,在施工和养生期间,除洒水车外,无条
件中断交通,以确保稳定料强度的形成。
参考文献:
【1】攸频魏连雨工程项目控制系统的协调及
优化[J]重庆交通学院学报2003(02)
【2】孙震罗嗣怀刍议如何实现工程项目成本控
制的即时化[J]北京建筑工程学院学报2004(02)
【3】陈岳峰对降低工程成本的探讨[J]湖南
交通科技2004(03)
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GPS在工程测量中的优化与应用探讨
摘要]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]GPS静态定位动态定位工程测量
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。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。虽然
这两种测量技术广泛运用在日常生活中,但两者在实际工程测量中应
用时,在满足国家规范的同时两者之间相对测量精度能达到多少,特别
是GPS测量相对业已成熟的主流的全站仪测量之间的测量误差,笔者
多方查询,各方面文献均未作出相关报道。我们一直试图通过各种方法
和手段,对两种测量之间的关系进行一些研究,希望能对今后的测量工
作起到一个指导和借鉴作用。通过多年的工程实践和试验,笔者选取了
几个比较有代表性的工程实例,对GPS测量和全站仪测量在测量成果
精度上作了一些对比、总结和探讨。
2.1 GPS静态定位(四等)和全站仪定位工程对比
静态定位基本上都是用在测量控制上,故本研究分别是朝阳区温
榆河河道改造工程控制测量和海淀区莲西商务楼竣工控制测量的控制
测量数据进行比较,主要比较两种定位方面的坐标成果数据,具体测量
数据如表1、表2所示。通过以上工程实例,可以看出现在的GPS静态
定位(四等)和全站仪定位精度已经很接近,平面和高程误差都能控制
在10mm之内,测距相对误差在7万分之一以上,都能够满足3等以下
导线测量和3等以下水准测量的测量规范和生产要求,但是GPS静态
定位比全站仪定位更高速、高效,应用范围更广阔,经济效益更加明显。
在市场竞争激烈的今天,GPS测量已经成为工程测量的首选手段。
2.2 GPS动态测量(RTK)和全站仪测量
动态测量一般用在精度要求较低的测量工程。如地形测量、勘察定
位等方面,本研究选用天津塘沽滨海旅游度假村控制,沈大客运专线勘
察定位和数字地形测量和外交部职工住宅楼勘察定位成果进行比较,
相关测量数据及比较结果如表3、表4和表5所示。通过以上工程实例,
可以看出GPS动态测量(RTK)与全站仪的平面误差基本上在250mm之
内,高程误差在50mm之内。能够满足工程勘察初勘平面误差0.5 m,高
程误差5cm,详勘平面误差0.25m,高程误差5cm的规范要求,同时还
能满足常规地形测量1∶500比例尺以上地形测量的工程测量规范要求。
GPS动态测量可以很好避免全站仪测量时繁琐复杂的分级控制过程,
能够很好克服测量点之间的通视问题,能减少一半的测量人员,从而节
约大量工作时间、大幅提高测量工作效率。
2.3GPS在工程测量中的优化经验与思路
通过对以上的测量数据对比和经验总结,我们对GPS测量定位技
术的性能、精度和使用条件有了更进一步的了解,这对我们后续的许多
工程施工提供了很好的依据,我们可以针对不同的工程技术要求,制定
不同的施测方案,在确保工程质量的同时,最大限度降低生产成本,使
单位的经济效益得到大幅提高。后来进行的大兴黄
村动车段勘察定位工程中,施工场地建筑密集,通
视条件极差,我们根据设计规定平面误差不超过1米、高程误差不超过
10cm的技术要求,利用RTK动态定位技术,有效克服了测量点之间通
视不畅的问题,测量人员也从两个测量组减少到一个组,五百多个钻孔
定位在三天时间就全部完成。同样的工作量如果要使用常规全站仪定
位,在如此困难的施测条件下,两个测量组估计七天才能完成。
团河行宫数字地形测量工程也是利用前面的理论成果,我们因地
制宜的制定出相应的施测方案。根据场地位于交通条件极不便利的郊
区且场地附近没有控制点的情况,利用GPS静态定位从6公里外把城
区的控制点引测过来,然后再用RTK动态技术进行数字地形测量,一
个测量组两天时间就完成了1平方多公里的地形测量。如果用全站仪
测量,仅控制测量一项就需一个测量组工作四~五天,加上地形测量至
少要花费一周的时间。利用以上的测量结论,沈大客运专线勘察定位、
外交部职工住宅楼勘察定位等工程都在较短时间内快速、高效地完成,
充分验证了上述经验总结的正确性。
3.结论
通过多年来对GPS定位技术的应用,可以总结出以下几点:
(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。
参考文献
[1]中国有色金属工业协会主编《.工程测量规范》(GB50026-2007)
[M].北京:中国计划出版社,2008.
[2]北京市测绘设计研究院主编《.全球定位系统城市测量技术规
程》(CJJ73-97)[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
[3]李天文.GPS原理及应用[M].北京:科学出版社,2003.
[4]胡伍生,高成发.GPS测量原理及其应用[M].北京:人民交通出
版社,2002.
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我对测绘学的认识
学院:测绘学院 专业:测绘工程 班级:10级4班 姓名: 学号:
作为武汉大学测绘学院测绘工程专业的一名大一新生,我很有幸上了由几位著名的两院院士及教授主讲的《测绘学概论》,在这个课堂上,我不仅见到了在我国乃至世界都非常著名的院士、教授、专家,还在他们独道精辟的讲解下认识了测绘学这门学科,了解学习了很多关于测绘学的知识及其发展前景。作为专业的基础,我从课堂、图书、网络等各个方面积极的了解测绘学,拓宽了我的知识面,使我认识到测绘不是他们所说的“冷门专业”“辛苦专业”,获益匪浅,使我加深了对测绘的兴趣。下面我将从几个方面讲述我对测绘学的认识及感想。
测绘学古老而现代,绘学现在正在向一门刚兴起的学科—地球空间科学发展。测绘学是一门古老的学科,有着悠久的历史。测绘学的发展在世界上古史时代,就有利用测绘学智丽尼罗河泛滥后农田边界整理的传说。公元前7世纪,管仲在其所著《管子》一书中已收集了早期的地图27幅。公元前5世界至3世纪,我国已有利用磁石制成最早的指南工具“司南”的记载。公元前130年,西汉初期便有了《地形图》和《驻军图》,为目前所发现我国最早的地图。随着人类社会的进步和科学技术的不断发展,测绘学科的理论、技术、方法及其学科内涵也随之发生了很大的变化。尤其是在当代,由于空间技术、计算机技术、通信技术和地理信息技术的发展,测绘学的理论基础、工程技术体系、研究领域和科学目标与传统意义上的测绘学有了很大的不同。测绘学日益发展成为国内外正在兴起的一门新型学科——地球空间信息学(Geo-Spatial Information Science,简称Geomatics)
测绘学的主要研究对象是地球(当然再未来将发展到外太空,研究其他的星球)。人类对地球形状认识的逐步深化,要求精确测定地球的形状和大小,从而促进了测绘学发展。因此,测绘学可以说是地球科学的一个分支。测绘学的研究成果是以地图为代表的信息产品,地图的演变及其制作过程、方法是测绘学进步的一个主要标志。测绘学获取观测数据的工具是测量仪器,测量学的发展很大程度上取决于测绘方法和测绘仪器的创造和改革。测绘仪器的发展经历了早期的游标经纬仪到小平板、大平板仪、水准仪、航空摄影机、摆仪、重力仪、全站仪,测量机器人,数字绘图机。成果也原来的手绘地图到数字地图,由原来的二维地图到现在的三维地图,四维地图,最近由武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室研制的“天地图”这一伟大成果就是一个很好的代表。
测绘学的科学地位和作用意义重大。在科学研究中的作用:测绘学在探索地球奥秘和规律、深入认识和研究地球的各种问题中发挥着重要的作用。现在的测量技术可以提供几乎任意时区域分辨率系列,具有检测瞬时地理事件如地壳运动,重力场的时空变化,地球的潮汐和自转等问题,这些观测成果可以用于地球内部物质的研究,尤其在解决地球物理方面可以起到辅助作用。测绘许饿在国民经济上的作用是广泛。丰富的地理信息是国民经济和社会信息化的重要基础,为构建“数字城市”“数字中国”提供了重要的资源。在现代化战争的今天,测绘学在武器的定位、发射、精确制导等方面发挥着不可代替的作用。另外在防灾减灾方面,测绘做出了不可磨灭的作用,2008年汶川特大地震中,测量所的的地图在救灾中起指导作用,减少了灾难等带来的重大损失。在以后的发展中,测绘在防灾、减灾上仍然将发挥它的作用,民政局非常重视测绘的作用。
测绘学的分类。随着测绘科技的发展和时间的推移,在发展过程中形成大地测量学、普通测量学、摄影测量学、工程测量学、海洋测绘和地图制图学等分支学科。大地测量学研究和测定地球的形状、大小和地球重力场,以及地面点的几何位置的理论和方法。普通测量学 研究地球表面局部区域内控制测量和地形图测绘的理论和方法。局部区域是指在该区域内进行测绘时,可以不顾及地球曲率,把它当作平面处理,而不影响测图精度。摄影测量学 研究利用摄影机或其他传感器采集被测物体的图像信息,经过加工处理和分析,以确定被测物体的形状、大小和位置,并判断其性质的理论和方法。测绘大面积的地表形态,主要用航空摄影测量。工程测量学 研究工程建设中设计、施工和管理各阶段测量工作的理论、技术和方法。为工程建设提供精确的测量数据和大比例尺地图,保障工程选址合理,按设计施工和进行有效管理。海洋测绘 研究对海洋水体和海底进行测量与制图的理论和技术。为舰船航行安全、海洋工程建设提供保障。地图制图学 研究地图及其编制的理论和方法。下面我将就这几个分支按我理解简单叙述。
大地测量学
大地测量学是测绘学的一个分支。研究和测定地球形状、大小和地球重力场,以及测定地面点几何位置的学科。大地测量学中测定地球的大小,是指测定地球椭球的大小;研究地球形状,是指研究大地水准面的形状;测定地面点的几何位置,是指测定以地球椭球面为参考的地面点的位置。将地面点沿法线方向投影于地球椭球面上,用投影点在椭球面上的大地纬度和大地经度表示该点的水平位置,用地面点至投影点的法线距离表示该点的大地高程。这点的几何位置也可以用一个以地球质心为原点的空间直角坐标系中的三维坐标来表示。大地测量工作为大规模测制地形图提供地面的水平位置控制网和高程控制网,为用重力勘探地下矿藏提供重力控制点,同时也为发射人造地球卫星、导弹和各种航天器提供地面站的精确坐标和地球重力场资料。
大地测量学的基本任务是1、研究全球,建立与时相依的地球参考坐标框架,研究地球形状及其外部重力场的理论与方法,研究描述极移固体潮及地壳运动等地球动力学问题,研究高精度定位理论与方法。2、 确定地球形状及其外部重力场及其随时间的变化,建立统一的大地测量坐标系,研究地壳形变(包括地壳垂直升降及水平位移),测定极移以及海洋水面地形及其变化等。研究月球及太阳系行星的形状及其重力场。3、建立和维持具有高科技水平的国家和全球的天文大地水平控制网和精密水准网以及海洋大地控制网,以满足国民经济和国防建设的需要。4、研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等。5、研究地球表面向椭球面或平面的投影数学变换及有关的大地测量计算。6、研究大规模、高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理的理论和方法,测量数据库建立及应用等。
几何大地测量学。19世纪起,许多国家都开展了全国天文大地测量工作,其目的并不仅是为求定地球椭球的大小,更主要的是为测制全国地形图的工作提供大量地面点的精确几何位置。为达此目的,需要解决一系列理论和技术问题,这就推动了几何大地测量学的发展。首先,为了检校天文大地测量的大量观测数据,消除其间的矛盾,并由此求出最可靠的结果和评定观测精度,法国的勒让德(A.M.Legendre)于1806年首次发表了最小二乘法的理论。事实上,德国数学家和大地测量学家C.F.高斯早在1794年已经应用了这一理论推算小行星的轨道。此后他又用最小二乘法处理天文大地测量结果,把它发展到了相当完善的程度,产生了测量平差法,至今仍广泛应用于大地测量。其次,三角形的解算和大地坐标的推算都要在椭球面上进行。高斯于1828年在其著作《曲面通论》中,提出了椭球面三角形的解法。关于大地坐标的推算,许多学者提出了多种公式。高斯还于1822年发表了椭球面投影到平面上的正形投影法,这是大地坐标换算成平面坐标的最佳方法,至今仍在广泛应用。另外,为了利用天文大地测量成果推算地球椭球长半轴和扁率,德国的F.R.赫尔默特提出了在天文大地网中所有天文点的垂线偏差平方和为最小的条件下,解算与测区大地水准面最佳拟合的椭球参数及其在地球体中的定位的方法。以后这一方法被人称为面积法。
物理大地测量学。法国的勒让德(A.M.Legendre)于1806年首次发表了最小二乘法的理论。事实上,德国数学家和大地测量学家C.F.高斯早在1794年已经应用了这一理论推算小行星的轨道。此后他又用最小二乘法处理天文大地测量结果,把它发展到了相当完善的程度,产生了测量平差法,至今仍广泛应用于大地测量。其次,三角形的解算和大地坐标的推算都要在椭球面上进行。关于大地坐标的推算,许多学者提出了多种公式。高斯还于1822年发表了椭球面投影到平面上的正形投影法,这是大地坐标换算成平面坐标的最佳方法,至今仍在广泛应用。另外,为了利用天文大地测量成果推算地球椭球长半轴和扁率,德国的F.R.赫尔默特提出了在天文大地网中所有天文点的垂线偏差平方和为最小的条件下,解算与测区大地水准面最佳拟合的椭球参数及其在地球体中的定位的方法。以后这一方法被人称为面积法。
卫星大地测量学。到了20世纪中叶,几何大地测量学和物理大地测量学都已发展到了相当完善的程度。但是,由于天文大地测量工作只能在陆地上实施,无法跨越海洋;重力测量在海洋、高山和荒漠地区也仅有少量资料,因此地球形状和地球重力场的测定都未得到满意的结果。直到1957年第一颗人造地球卫星发射成功之后,产生了卫星大地测量学,才使大地测量学发展到一个崭新的阶段。
摄影测量学
摄影测量学研究利用摄影机或其他传感器采集被测物体的图像信息,经过加工处理和分析,以确定被测物体的形状、大小和位置,并判断其性质的理论和方法。测绘大面积的地表形态,主要用航空摄影测量摄影测量学。根据地面获取影像时,摄影机安放的位置不同,摄影测量学可以分为航空摄影测量学、航天摄影测量与地面摄影测量。航空摄影测量:将摄影机安放在飞机上,对地面进行摄影,这是摄影最常用的方法。航空摄影测量所用的是一种专门的大幅面的摄影机又称航空摄影机。航天摄影测量学:随着航天、卫星、遥感技术的发展而发展的摄影测量技术,将摄影机安装在卫星上。近几年来,高分辨率卫星摄影的成功应用,已经成为国家基本地图测图、城市、土地规划的重要资源。近地摄影测量是将摄影机安装在地面上进行的摄影测量。
摄影测量学的一些基本原理包括影象与物体的基本关系、影象与地图的关系、摄影机的内方位元素、外方位元素、共线方程、立体观测方法等。在影像上进行量测和解译,主要工作在室内进行,无需接触物体本身,因而很少受气候、地理等条件的限制;所摄影像是客观物体或目标的真实反映,信息丰富、形象直观,人们可以从中获得所研究物体的大量几何信息和物理信息;可以拍摄动态物体的瞬间影像,完成常规方法难以实现的测量工作;适用于大范围地形测绘,成图快、效率高;产品形式多样,可以生产纸质地形图、数字线划图、数字高程模型、数字正摄影像等。
摄影测量学的研究方向。1、数字摄影测量:以航空影像和卫星米级高分辨率影像为数据源,扩展计算机立体相关理论与算法,发展立体几何模型确定和精化的新方法,以及研究困难地区数字立体测图的新技术;研究近景(地面)摄影测量中的数字相机的快速检校新算法,数字影像精确匹配问题,以及在工业生产过程自动监测和土木工程建筑物(如桥梁和隧道)形变监测中的问题。2.遥感技术及应用以多光谱、多分辨率和多时相卫星影像为数据源,研究地表变迁及地质调查的遥感新方法;研究地球资源(如土地利用)变化检测的有效方法,发展半自动或全自动化的遥感监测手段;开发监测城市环境污染和自然灾害(如洪水与森林、农作物病虫害)的实用遥感系统,等等。基于合成孔径雷达图像,开展干涉雷达(InSAR)等技术的地表三维重建、大范围精密地表形变(包括滑坡、城市沉降和地壳形变)探测和气象变化监测的研究。3.3S技术及应用研究车载CCD序列影像测图的方法和算法,为线性工程勘测和调查提供快速而有效的地面遥感测量手段;研究包括遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)在内的3S技术集成的模式和方法,为我国西部大开发的铁路、公路建设探索全新的勘测设计手段。
地图制图学
地图制图学是研究地图及其编制和应用的一门学科。它研究用地图图形反映自然界和人类社会各种现象的空间分布,相互联系及其动态变化,具有区域性学科和技术性学科的两重性,亦称地图学。
地图制图学的理论与技术。地图编制研究制作地图的理论和技术。主要包括:制图资料的选择、分析和评价,制图区域的地理研究,图幅范围和比例尺的确定,地图投影的选择和计算,地图内容各要素的表示法,地图制图综合的原则和实施方法,制作地图的工艺和程序,以及拟定地图编辑大纲等。地图整饰研究地图的表现形式。包括地图符号和色彩设计,地貌立体表示,出版原图绘制以及地图集装帧设计等。地图制印研究地图复制的理论和技术。包括地图复照、翻版、分涂、制版、打样、印刷、装帧等工艺技术。此外,地图应用也已成为地图制图学的一个组成部分。它主要研究地图分析、地图评价、地图阅读、地图量算和图上作。
地图制图学的发展趋势随着现代科学技术的发展,地图制图学也进入了新的发展阶段,其主要特点和趋势为:①地图制图学作为区域性学科,其重点已由普通地图制图转移到专题地图制图,并向综合制图、实用制图和系统制图的方向发展。②地图制图学作为技术性学科,正在向机助制图方向发展,有可能逐步代替延续几千年的手工编图的作业方法。③随着地图制图学同各学科间的相互渗透,产生了一些新的概念和理论。例如,以地图图形显示、传递、转换、存储、处理和利用空间信息为内容的地图信息论和地图传输论;研究经过地图图形模式化建立地图数学模型和数字模型的地图模式论;研究用图者对地图图形和色彩的感受过程和效果的地图感受论;研究和建立地图语言的地图符号学,等等。
工程测量学
工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术的学科。测绘科学和技术(或称测绘学)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。
工程测量学的理论平差理论。最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。
海洋测绘
海洋测绘是以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制工作。主要包括海道测量、海洋大地测量、海底地形测量、海洋专题测量,以及航海图、海底地形图、各种海洋专题图和海洋图集等的编制。
海洋测绘的基本理论与方法。测量方法主要包括海洋地震测量、海洋重力测量、海洋磁力测量、海底热流测量、海洋电法测量和海洋放射性测量。因海洋水体存在,须用海洋调查船和专门的测量仪器进行快速的连续观测,一船多用,综合考察。基本测量方式包括:①路线测量。即剖面测量。了解海区的地质构造和地球物理场基本特征。②面积测量。按任务定的成图比例尺,布置一定距离的测线网。比例尺越大,测网密度愈密。在海洋调查中,广泛采用无线电定位系统和卫星导航定位系统。海洋测量的基本理论、技术方法和测量仪器设备等,同陆地测量相比,有它自己的许多特点。主要是测量内容综合性强,需多种仪器配合施测,同时完成多种观测项目;测区条件比较复杂,海面受潮汐、气象等影响起伏不定;大多为动态作业,测者不能用肉眼通视水域底部,精确测量难度较大。一般均采用无线电导航系统、电磁波测距仪器、水声定位系统、卫星组合导航系统、惯性导航组合系统,以及天文方法等进行控制点的测定和测点的定位;采用水声仪器、激光仪器,以及水下摄影测量方法等进行水深测量和海底地形测量;采用卫星技术、航空测量以及海洋重力测量和磁力测量等进行海洋地球物理测量。
现代测绘中的新技术
随着电子信息技术、通信技术、网络技术等的飞速发展,测绘学也迎来发展的机遇与挑战。测量理论,测量方法,测量仪器的改进推动了测绘学科的发展,现在的测绘不但测量精度大大提高,测量时间大大的减少,劳动强度降低,测绘工作者也不再是人民眼中“农民工”。这些新技术包括:1、卫星导航定位技术。以美国的GPS,俄罗斯的GLONASS,中国的北斗以及在建的欧盟的GALILES为代表的的定位系统为测绘工作带来极大的方便,而且提高了精度。2、RS(遥感),他是一种不通过接触物体本身,用传感器采集目标的电磁波信息,经过处理、分析后识别目标物的现代科学技术。我们武汉大学在遥感方面实力强大,遥居亚洲第一。3、数字地图制图技术。4、GIS(地理信息系统)GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说,地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。5、3S集成技术。即GPS、GIS与RS技术的集成,是当前国内外发展的趋势。在3S技术的集成中,GPS主要用于实时快速的提供物体的空间位置;RS用于实时快速的提供大面积的地表物质及其环境的几何与物理信息,以及他们的各种变化;GIS则是对多种来源时空数据的综合处理分析和应用的平台。6、虚拟现实摸型技术,他是由计算机构成的高级人机交换系统。
测绘学博大精深,我们对它的了解还很肤浅,但我相信在我们回在今后的学习工作中对它有更深的了解,并且,在不久的将来我们必将献身测绘事业,献身祖国的建设事业,成为一个21世纪合格的测绘工作者和祖国的建设的接班人!
『柒』 测绘工程本科毕业论文题目的选择
测量数据自动化传输方法的研究,这个很适合你,专业知识用的少,
不同空间坐标变换,这个也不错,不过数学得过关!!
祝好运
『捌』 测绘工程专业毕业论文写什么最简单
写地形测量最简单,评审老师问的问题基本上不会太国格.
地下管线勘测也不错,想当年我就是写的管线,十分轻松的就过了.
