【正文】 變化量的精密測(cè)量。精密激光測(cè)距儀和雙頻激光測(cè)距儀，中長(zhǎng)距離測(cè)量精度可達(dá)亞毫米級(jí)；可喜的是，許多短距離、微距離測(cè)量都實(shí)現(xiàn)了測(cè)量數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化，石英伸縮儀，各種光學(xué)應(yīng)變計(jì)，位移與振動(dòng)激光快速遙測(cè)儀等。采用多譜勒效應(yīng)的 雙頻激光干涉儀，能在數(shù)十米范圍內(nèi)達(dá)到 的計(jì)量精度，成為重要的長(zhǎng)度檢校和精密測(cè)量設(shè)備；采用 CCD線列傳感器測(cè)量微距離可達(dá)到百分之幾微米的精度，它們使距離測(cè)量精度從毫米、微米級(jí)進(jìn)入到納米級(jí)世界。 高程測(cè)量方面，最顯著的發(fā)展應(yīng)數(shù)液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)。這種系統(tǒng)通過(guò)各種類(lèi)型的傳感器測(cè)量容器的液面高度，可同時(shí)獲取數(shù)十乃至數(shù)百個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程，具有高精度、遙測(cè)、自動(dòng)化、可移動(dòng)和持續(xù)測(cè)量等特點(diǎn)。兩容器間的距離可達(dá)數(shù)十公里，如用于跨河與跨海峽的水準(zhǔn)測(cè)量；通過(guò)一種壓力傳感器，允許兩容器之間的高差從過(guò)去的數(shù)厘米達(dá)到數(shù)米 。 土木工程中所應(yīng)用的測(cè)量理論： 測(cè)量平差理論 最小二乘法廣泛應(yīng)用于測(cè)量平差。最小二乘配置包括了平差、濾波和推估。附有限制條件的條件平差模型被稱為概括平差模型，它是各種經(jīng)典的和現(xiàn)代平差模型的統(tǒng)一模型。測(cè)量誤差理論主要表現(xiàn)在對(duì)模型誤差的研究上，主要包括：平差中函數(shù)模型誤差、隨機(jī)模型誤差的鑒別或診斷；模型誤差對(duì)參數(shù)估計(jì)的影響，對(duì)參數(shù)和殘差統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的影響；病態(tài)方程與控制網(wǎng)及其觀測(cè)方案設(shè)計(jì)的關(guān)系。由于變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)參考點(diǎn)穩(wěn)定性檢驗(yàn)的需要，導(dǎo)致了自由網(wǎng)平差和擬穩(wěn)平差的出現(xiàn)和發(fā)展。觀測(cè)值粗差的研究促進(jìn)了控制網(wǎng)可靠性理論 ，以及變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)變形和觀測(cè)值粗差的可區(qū)分性理論的研究和發(fā)展。針對(duì)觀測(cè)值存在粗差的客觀實(shí)際，出現(xiàn)了穩(wěn)健估計(jì) (或稱抗差估計(jì) )；針對(duì)法方程系數(shù)陣存在病態(tài)的可能，發(fā)展了有偏估計(jì)。與最小二乘估計(jì)相區(qū)別，穩(wěn)健估計(jì)和有偏估計(jì)稱為非最小二乘估計(jì)。 工程控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和方法 網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法有解析法和模擬法兩種。解析法是基于優(yōu)化設(shè)計(jì)理論構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)和約束條件，解求目標(biāo)函數(shù)的極大值或極小值。一般將網(wǎng)的質(zhì)量指標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù)或約束條件。 4 4 網(wǎng)的質(zhì)量指標(biāo)主要有精度、可靠性和建網(wǎng)費(fèi)用，對(duì)于變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)還包括網(wǎng)的靈敏度或可區(qū)分性。對(duì)于網(wǎng)的 平差模型而言，按固定參數(shù)和待定參數(shù)的不同，網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)又分為零類(lèi)、一類(lèi)、二類(lèi)和三類(lèi)優(yōu)化設(shè)計(jì)，涉及到網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)，網(wǎng)形、觀測(cè)值精度以及觀測(cè)方案的設(shè)計(jì)。在工程測(cè)量中， 施工 控制網(wǎng)、安裝控制網(wǎng)和變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)都需要作優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于采用 GPS定位技術(shù)和電磁波測(cè)距，網(wǎng)的幾何圖形概念與傳統(tǒng)的測(cè)角網(wǎng)有很大的區(qū)別。除特別的精密控制網(wǎng)可考慮用專門(mén)編寫(xiě)的解析法優(yōu)化設(shè)計(jì)程序作網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)外，其他的網(wǎng)都可用模擬法進(jìn)行設(shè)計(jì)。模擬法優(yōu)化設(shè)計(jì)的 軟件功能和進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的步驟主要是：根據(jù)設(shè)計(jì)資料和地圖資料在圖上選點(diǎn)布網(wǎng)，獲取網(wǎng)點(diǎn)近似坐標(biāo) (最 好將資料作數(shù)字化掃描并在微機(jī)上進(jìn)行 )。模擬觀測(cè)方案，根據(jù)儀器確定觀測(cè)值精度，可進(jìn)一步模擬觀測(cè)值。計(jì)算網(wǎng)的各種質(zhì)量指標(biāo)如精度、可靠性、靈敏度。精度應(yīng)包括點(diǎn)位精度、相鄰點(diǎn)位精度、任意兩點(diǎn)間的相對(duì)精度、最弱點(diǎn)和最弱邊精度、邊長(zhǎng)和方位角精度。進(jìn)一步可計(jì)算坐標(biāo)未知數(shù)的協(xié)方差陣或部分點(diǎn)坐標(biāo)的協(xié)方差陣，協(xié)方差陣的主成份計(jì)算，特征值計(jì)算，點(diǎn)位誤差橢圓、置信橢圓的計(jì)算等。可靠性包括每個(gè)觀測(cè)值的多余觀測(cè)分量 (內(nèi)部可靠性 )和某一觀測(cè)值的粗差界限值對(duì)平差坐標(biāo)的影響(外部可靠性 )。靈敏度包括靈敏度橢圓、在給定變形向量下的靈敏度指標(biāo)以 及觀測(cè)值的靈敏度影響系數(shù)。將計(jì)算出的各質(zhì)量指標(biāo)與設(shè)計(jì)要求的指標(biāo)比較，使之既滿足設(shè)計(jì)要求，又不致于有太大的富余。通過(guò)改變觀測(cè)值的精度或改變觀測(cè)方案 (增加或減少觀測(cè)值 )或局部改變網(wǎng)形 (增加或減少網(wǎng)點(diǎn) )等方法重新作上述設(shè)計(jì)計(jì)算，直到獲取一個(gè)較好的結(jié)果。 工程工程測(cè)量按工程建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)和營(yíng)運(yùn)管理三個(gè)階段分為“工程勘測(cè)”、“施工測(cè)量”和“安全檢測(cè)”。在土木工程建設(shè)中也不例外，在這三個(gè)階段對(duì)測(cè)繪工作有不同的要求。 工程建設(shè)規(guī)劃階段的測(cè)量工作。每項(xiàng)工程建設(shè)都必須按照自然條件和預(yù)期目的進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。在這個(gè)階段 中的測(cè)量工作，主要是提供各種比例尺的地形圖，另外還要為工程地質(zhì)探測(cè)、水文地質(zhì)探測(cè)以及水文測(cè)驗(yàn)的進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于重要的工程，例如某些大型特種工程，或在地質(zhì)條件不良的地區(qū)進(jìn)行建設(shè)，這還有對(duì)地層的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)量。 工程建設(shè)階段的測(cè)量工作。每項(xiàng)工程建設(shè)的設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)討論、審查和批準(zhǔn)之后，即進(jìn)入施工階段。這時(shí)，首先要將所建設(shè)的工程建筑物按照施工的要求在現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定出來(lái)（即所謂定線放樣），作為實(shí)地修建的依據(jù)。為此，要根據(jù)工地的地形，工程的性質(zhì)以及施工組織和計(jì)劃等，建立不同形式的施工控制網(wǎng)，作為定線放樣的基礎(chǔ)。然后再按照施工的需要 ，采用各種不同的放樣方法，將圖紙上所建設(shè)的內(nèi)容轉(zhuǎn)移到實(shí)地。此時(shí)，還需進(jìn)行施工質(zhì)量控制，這里 5 主要是幾何尺寸如工程建筑的豎直角、地下工程的斷面等的監(jiān)控。為檢測(cè)工程進(jìn)度，還要進(jìn)行開(kāi)挖與與建筑方測(cè)繪以及工程竣工測(cè)量、變形測(cè)量以及設(shè)備的安裝測(cè)量等。 施工建設(shè)營(yíng)運(yùn)鼓勵(lì)階段的測(cè)量工作。在運(yùn)營(yíng)