【正文】 gineering surveys, such as control survey, engineering lofting, building elevation measurements, vertical measurement, deformation measurement are show their principles and methods. And, we elaborate the introduction to use total station. Finally, the housing construction surveying make a conclusion on the application and look forward to more of its applications. Key Words: Engineering Survey。 傳統(tǒng)工程測(cè)量技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域包括建筑、水利、交通、礦山等部門(mén)，其基本內(nèi)容有測(cè)圖和放樣兩部分。 隨著傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)向數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)轉(zhuǎn)化，我國(guó)工程測(cè)量的發(fā)展可以概括為“ 四化 ” 和 “ 十六字 ” ，所謂 “ 四化 ” 是：工程測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)作業(yè)的一體化，數(shù)據(jù)獲取及其處理的自動(dòng)化，測(cè)量過(guò)程控制和系統(tǒng)行為的智能化，測(cè)量成果和產(chǎn)品的數(shù)字化。總的來(lái)說(shuō)，測(cè)繪學(xué)的二級(jí)學(xué)科仍應(yīng)作如下劃分： —— 大地測(cè)量學(xué) —— 工程測(cè)量學(xué) —— 攝影測(cè)量學(xué) —— 地圖制圖學(xué) —— 不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪 值得說(shuō)明的是，隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步，教育不斷改革，目前我國(guó)測(cè)繪本科只有“測(cè)第一章 引言 2 繪工程”一個(gè)專(zhuān)業(yè)，且有 60余所高校設(shè)有此專(zhuān)業(yè)，這對(duì)寬口徑培 養(yǎng)人才無(wú)疑很有好處，但從就業(yè)角度來(lái)說(shuō)，還需要將其二級(jí)學(xué)科作為專(zhuān)業(yè)方向進(jìn)行培養(yǎng)。 由于工程測(cè)量的研究應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，發(fā)展變化也很快，因此寫(xiě)書(shū)十分困難?，F(xiàn)在，下設(shè)了 6 個(gè)工作組和 2 個(gè)專(zhuān)題組。過(guò)去把工程測(cè)量劃分為以下幾個(gè)專(zhuān)題：測(cè)量?jī)x器和數(shù)據(jù)獲?。粩?shù)據(jù)解釋、處理和應(yīng)用；高層建 筑和設(shè)備安裝測(cè)量；地下和深層建筑測(cè)量；環(huán)境和工程建筑物變形監(jiān)測(cè)。筆者認(rèn)為，工程測(cè)量學(xué)主要包括以工程建筑為對(duì)象的工程測(cè)量和以設(shè)備與機(jī)器安裝為對(duì)象的工業(yè)測(cè)量?jī)纱蟛糠帧? 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 繼 續(xù)教育學(xué)院現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育本科生 畢業(yè)論文 3 工程測(cè)量的內(nèi)容 工程測(cè)量的內(nèi)容劃分 （ 1）工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段 （ 2）工程建設(shè)施工階段的測(cè)量 （ 3）工程建設(shè)運(yùn)營(yíng)管理階段的測(cè)量 建筑、水利、線路、橋梁、地下、海洋、軍事、工業(yè)、礦山等。目前除特高精度的工程專(zhuān)用網(wǎng)的和設(shè)備安裝控制網(wǎng)外，絕大多數(shù)控制網(wǎng)都可采用 GPS 定位技術(shù)建立。 （ 4）工程的變形監(jiān)測(cè)分析和預(yù)報(bào) 工程建筑物的變形及與工程有關(guān)的災(zāi)害監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)報(bào)是工程測(cè)量研究的重 要內(nèi)容。 工程測(cè)量的發(fā)展歷史 “ 測(cè)量 ” 一詞來(lái)源于希臘字 “ γηδ ?ιω ” ，是 “ 土地劃分 ” 的意思。 夏本紀(jì)》中敘第一章 引言 4 述了夏禹治理洪水的情況： “ 左準(zhǔn)繩，右規(guī)矩。從《周髀算經(jīng)》、《九章算術(shù)》、《管子 西晉的裴秀主持編制了反映晉十六州的郡國(guó)縣邑、山川原澤和境界的大型地圖集 —— 《禹貢地域圖十八篇》，并總結(jié) 出分率、準(zhǔn)望、道里、高下、方斜 、 迂直的 “ 制圖六體 ” ，從此地圖制圖有了標(biāo)準(zhǔn)和原則。 1903 年飛機(jī)的發(fā)明對(duì)航空攝影測(cè)量的發(fā)展起到了決定性作用，并大大減小了測(cè)量的勞動(dòng)強(qiáng)度。到了 70 年代，又出現(xiàn)了全球定位系統(tǒng)（ GPS），用它進(jìn)行精密控制測(cè)量能達(dá)到厘米級(jí)精度。通用儀器中常規(guī)的光學(xué)經(jīng)緯儀、光學(xué)水準(zhǔn)儀和電磁波測(cè)距儀將逐漸被電子全測(cè)儀、電子水準(zhǔn)儀所替代。 GPS 接收機(jī)已逐漸成為一種通用的定位儀器在工程測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用。其中，包括機(jī)械式、光電式及光機(jī)電 (子 )結(jié)合式的儀器或測(cè)量系統(tǒng)。 在距離測(cè)量方面，包括中長(zhǎng)距離 (數(shù)十米至數(shù)公里 )、短距離 (數(shù)米至數(shù)十米 )和微距離 (毫米至數(shù)米 )及其變化量的精密測(cè)量。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)。 具有多種功能的混合測(cè)量系統(tǒng)是工程測(cè)量專(zhuān)用儀器發(fā)展的顯著特點(diǎn)，采用多傳感器的高速鐵路軌道測(cè)量系統(tǒng)，用測(cè)量機(jī)器人自動(dòng)跟蹤沿鐵路軌道前進(jìn)的測(cè)量車(chē)，測(cè)量車(chē)上裝有棱鏡、斜傾傳感器、長(zhǎng)度傳感器和微機(jī)，可用于測(cè)量軌道的 3 維坐標(biāo)、軌道的寬度和傾角。這里僅簡(jiǎn)單介紹國(guó)內(nèi)外有關(guān)情況。該工程 用地面方法建立的變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)，其最弱點(diǎn)精度優(yōu)于177。設(shè)備定位精度優(yōu)于177。 2 mm，秦山核電站的環(huán)型安裝測(cè)量控制網(wǎng)精度達(dá)177。 mm；武漢長(zhǎng)江二橋全橋的貫通精度 (跨距和墩中心偏差 )達(dá)毫米級(jí)。 3 mm，一等精密水準(zhǔn)線路長(zhǎng) 120 多公里。 1959 年建的同步加速器，直徑僅 100 m， 1978 年的正負(fù)電子儲(chǔ)存環(huán)，直徑 743 m， 1990 年的電子質(zhì)子儲(chǔ)存環(huán)，直徑 2020 m。用精密激光測(cè)距儀 TC2020K 距離測(cè)量，其測(cè)距精度與 ME5000 相當(dāng)，對(duì)平均邊長(zhǎng)為 50m的 3 800 條邊，改正數(shù)小于 mm 的占 95%。 露天煤礦的大型挖煤機(jī)開(kāi)挖量的動(dòng)態(tài)測(cè)量計(jì)算系統(tǒng) (德國(guó) )。根據(jù) 3 臺(tái)接收機(jī)的坐標(biāo)，按一定幾何模型可計(jì)算出挖煤機(jī)挖斗輪的位置及采煤層截曲面，可計(jì)算出采煤量，經(jīng)對(duì)比試驗(yàn)，其精度達(dá) 7%～ 4%。在整個(gè)施工過(guò)程中，要求每一高程面上塔 壁中心線與設(shè)計(jì)的限差小于177。采用測(cè)量機(jī)器人用極坐標(biāo)法作 3 維測(cè)量，對(duì)每一施工層，沿塔外壁設(shè)置了 1 600 多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，在夜間可完成全部測(cè)量工作。 7 mm，高程精度約177。整個(gè)隧道的工程投資預(yù)計(jì)約 15 億瑞士法朗，計(jì)劃于 2020 年全線貫通。 在工程開(kāi)始施工前，首先通過(guò)測(cè)量把施工圖紙上的建筑物在實(shí)地進(jìn)行放樣定位以及測(cè)定控制高程，為下一步的施工提供基準(zhǔn)?？梢?jiàn)建筑物的定位測(cè)量是多么的重要。嚴(yán)重的樁位偏差將會(huì)導(dǎo)致樁位作廢，需要重新補(bǔ)樁等處理措施，一方面影響了施工的進(jìn)度，另一方面，改變了原來(lái) 的受力計(jì)算，對(duì)建筑物埋下了質(zhì)量的隱患。 工程測(cè)量在基礎(chǔ)施工階段的另外一個(gè)重點(diǎn)是基礎(chǔ)墻柱鋼筋的定位放線，在這一個(gè)環(huán)節(jié)里面，容不得有半點(diǎn)差錯(cuò)。如果設(shè)計(jì)人員已經(jīng)給了各建筑物的主要角點(diǎn)坐標(biāo)，或者給定了一些特征點(diǎn)坐標(biāo)以及建筑物的形狀和大小，測(cè)量人員找到與設(shè)計(jì)同一坐標(biāo)系的控制點(diǎn)，進(jìn)行控制測(cè)量，將坐標(biāo)系統(tǒng)引到待建建筑物的場(chǎng)地附近，采用全站儀的放樣功能，很容易測(cè)出待建建筑物的實(shí)地位置。給儀器充電，檢查儀器常規(guī)設(shè)置：如單位、坐標(biāo)方式、補(bǔ)償方式、棱鏡類(lèi)型、棱鏡常數(shù)、溫度、氣壓等。瞄準(zhǔn)另一控制點(diǎn)，檢查方位角或坐標(biāo)；在另一已知高程點(diǎn)上豎棱鏡或尺子檢查儀器的視線高。在測(cè)站點(diǎn)上按步驟 1安置全站儀，照準(zhǔn)另一立鏡測(cè)站點(diǎn)檢查坐標(biāo)和高程，記錄員根據(jù)測(cè)站點(diǎn)和擬放樣點(diǎn)坐標(biāo)反算出測(cè)站點(diǎn)至放樣點(diǎn)的距離和方位角。這就要求放樣作業(yè)人員在作業(yè)中處處要有自我校核條件，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，及時(shí)糾正。嚴(yán)密性指工程建筑物必須保持其構(gòu)件嚴(yán)密的相互關(guān)系，即在放樣中具有較大誤差時(shí)，則會(huì)有損于工程質(zhì)量。它和一般平差任務(wù)不同之處是：誤差并未消除，不過(guò)是將其擠放于一個(gè)對(duì)工程質(zhì)量不產(chǎn)生影響的區(qū)段，而將其 “ 吸收 ” 罷了。 第三，在施工過(guò)程中，所有軸線的測(cè)設(shè)定位，應(yīng)具有一次性，切忌反復(fù)變更造成軸系的混亂。 施工測(cè)量人員要對(duì)設(shè)計(jì)圖紙上的尺寸進(jìn)行全面的校核，校對(duì)總平面上的建筑物坐標(biāo)和相關(guān)數(shù)據(jù)，檢查平面圖和基礎(chǔ)圖的軸線位置、標(biāo)高尺寸和 符號(hào)等是否相符，分段長(zhǎng)度是否等于各段長(zhǎng)度的總和。測(cè)設(shè) 177。 建筑標(biāo)高測(cè)量 標(biāo)高是建筑物豎向定位的依據(jù)。假設(shè)已知點(diǎn)高程為 X，那么待測(cè)點(diǎn)高程 Y=X+a1b1。垂直度測(cè)量是指利用儀器在一個(gè)測(cè)站上完成向上向下作垂直投影或提供一條垂直線，將平面上的坐標(biāo)，經(jīng)過(guò)豎向傳遞，標(biāo)定在要求的位置上，保證建筑物的垂直度。在精密 工程測(cè)量 中，最具代表性的變形體有 大壩 、 橋梁 、高層建筑物、 邊坡 、 隧道 和 地鐵 等。 變形監(jiān)測(cè)的首要目的是要掌握水工建筑物的實(shí)際性狀，科學(xué)、準(zhǔn)確、及時(shí)的分析和預(yù)報(bào)水利工程建筑物的變形狀況，對(duì)水利工程建筑物的施工和運(yùn)營(yíng)管理極為重要。如果將變形觀測(cè)數(shù)據(jù)與影響因子進(jìn)行多元回歸分析和逐步回歸計(jì)算，可得到變形與顯著性因子間的函數(shù)關(guān)系，除作物理解釋外，也可用于變形預(yù)報(bào)。 把變形體視為一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，將一組觀測(cè)值作為系統(tǒng)的輸出，可以用卡爾曼濾波模型來(lái)描述系統(tǒng)的狀態(tài)。除觀測(cè)值的隨機(jī)模型外，動(dòng)態(tài)噪聲向量的協(xié)方差陣估計(jì)和初始周期狀態(tài)向量及其協(xié)方差陣的確定值得注意。在某一觀測(cè)時(shí)刻的觀測(cè)值數(shù)字信號(hào)可表示為許多個(gè)不同頻率的諧波分量之和，通過(guò)計(jì)算各諧波頻率的振幅，最大振幅以及所對(duì)應(yīng)的主頻率等，可揭示變形的周期變化規(guī)律。變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的參考網(wǎng)、相對(duì)網(wǎng)在周期觀測(cè)下，參考點(diǎn)的穩(wěn)定性檢驗(yàn)和目標(biāo)點(diǎn)和位移值計(jì)算是建立變形模型的基礎(chǔ)。統(tǒng)計(jì)分析法包 括多元回歸分析、灰色系統(tǒng)理論中的關(guān)聯(lián)度分析以及時(shí)間序列頻域法分析中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析等。這種方法不需要監(jiān) 測(cè)數(shù)據(jù) (監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)僅作檢驗(yàn)用 )，具有“先驗(yàn)”性質(zhì)。一般要求對(duì)條分法和有限元法同時(shí)使用。此外，還具有自相似性、突變性、自組織性和動(dòng)態(tài)性等特征。例如用彈簧滑塊模型模擬地震過(guò)程的混沌狀態(tài)和高邊坡的粘滑過(guò)程，用單滑塊模型模擬大壩的變形過(guò)程，用尖點(diǎn)突變模型解釋大壩失穩(wěn)的機(jī)理?？?tīng)柲缏宸蜢貏t是系統(tǒng)不確定性的量度，由它可導(dǎo)出系統(tǒng)變形平均可預(yù)報(bào)的時(shí)間尺度。 系統(tǒng)論方法涉及到許多非線性科學(xué)學(xué)科的知識(shí)