工程測量學(xué)概述_2(編輯修改稿)
2025-03-17 16:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 數(shù)字城市”建設(shè)正如雨后春筍般在各地出現(xiàn)。 三維空間環(huán)境的獲得得益于測繪遙感、地理信息系統(tǒng)和三維可視化有關(guān)技術(shù)手段的迅速發(fā)展，而虛擬環(huán)境技術(shù)和三維地理信息系統(tǒng)正是其核心內(nèi)容。 建筑測繪 —— 通過對實際建筑對象的現(xiàn)場調(diào)查、測量，用建筑平面圖、立體圖、剖面圖的形成原理，將實測對象及其數(shù)據(jù)加以分析整理后，用 平面圖、立體圖 、剖面圖表達(dá)出來。 23 三、城市地下管線探測 地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是一個城市的“生命線”。隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，地下管線種類越來越多，埋于地下的各種管線密如蛛網(wǎng)。由于種種原因，許多城市管線資料不全、不準(zhǔn)，許多工程項目在施工過程中損壞地下管線的事故時有發(fā)生，造成重大的經(jīng)濟損失和不良的政治影響。因此，開展城市地下管線普查、建檔與動態(tài)管理具有現(xiàn)實意義和歷史意義。 24 四、工業(yè)測量系統(tǒng)的最新進(jìn)展 工業(yè)測量系統(tǒng)是指以電子經(jīng)緯儀、全站儀、數(shù)字相機等為傳感器，在計算機的控制下，完成工件的非接觸和實時三維坐標(biāo)測量，并在現(xiàn)場進(jìn)行測量數(shù)據(jù)處理、分析和管理的系統(tǒng)。 工業(yè)測量在國內(nèi)是近幾年發(fā)展起來的一種對工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行測量的技術(shù) , 例如飛機、汽車、輪船的測量與建模。這些測量必須是三維測量。 經(jīng)緯儀測量系統(tǒng) 是由多臺高精度電子經(jīng)緯儀構(gòu)成的空間角度前方交會測量系統(tǒng)。如 Leica的 ManCAT系統(tǒng)和 ECDS3系統(tǒng)，測量精度可達(dá)到 ～ 。 25 全站儀極坐標(biāo)測量系統(tǒng) 是由一臺高精度的測角、測距全站儀構(gòu)成的單臺儀器三維坐標(biāo)測量系統(tǒng)（ STS）。有的具有自動跟蹤和自動瞄準(zhǔn)目標(biāo)的功能。 數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng) VSTARS是數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的典型產(chǎn)品。采用數(shù)字近景攝影測量原理，通過 2臺高分辨率的柯達(dá)數(shù)字相機對被測物體同時拍攝，得到物體的數(shù)字影像，經(jīng)計算機圖像處理后得到精確的 X、 Y、 Z坐標(biāo)。 VSTARS特別適合于動態(tài)物體的快速坐標(biāo)測量，操作方便，精度可達(dá)到～ 。 26 激光跟蹤測量系統(tǒng) 激光跟蹤儀出現(xiàn)于 20世紀(jì) 80年代末 ,其精度非常高 ,可達(dá)5μm + 5 106D。以前主要用于高精度的工業(yè)測量 ,如飛機、汽車、機械零件等 ,現(xiàn)在由于其測量半徑可達(dá)到 60 m,可方便地用于精密工程測量。該儀器不依賴于水準(zhǔn)面 ,不受大地水準(zhǔn)面精度的影響。 代表產(chǎn)品為 SMART310，可自動跟蹤反射裝置，測量速度極快（ 500次 /秒讀數(shù)），重復(fù)測量精度高（達(dá)到 5ppm），特別適用于動態(tài)目標(biāo)的監(jiān)測。 27 三維激光掃描儀 三維激光掃描儀是近幾年發(fā)展起來的一種三維測量儀器 , 由于其掃描速度快、點位精度高、點密度高 , 應(yīng)用普及速度非?？?。該儀器不依賴于水準(zhǔn)面 , 不受大地水準(zhǔn)面精度的影響。 衛(wèi)星定位測量系統(tǒng) 衛(wèi)星定位系統(tǒng)所獲得的點位坐標(biāo)是地心直角坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo) , 是真正的三維測量系統(tǒng)。其測量精度非常高 , 雙頻 GPS 的點差分測量精度可到亞毫米級。 28 關(guān)節(jié)臂三坐標(biāo)量測儀 關(guān)節(jié)臂三坐標(biāo)量測儀也稱機械臂三坐標(biāo)量測儀 , 是工業(yè)和機械測量中的常用測量設(shè)備。該儀器不依賴于水準(zhǔn)面 , 不受大地水準(zhǔn)面精度的影響。由于其測量范圍有限 , 適合于工業(yè)測量。 多關(guān)節(jié)機械臂式三維坐標(biāo)采集系統(tǒng)是應(yīng)用傳感器技術(shù)的接觸式三維測量裝置。 其特點在于操作方便、精度高、成本低廉且不受物體表面反射情況的影響。它通過安裝在各關(guān)節(jié)及桿件內(nèi)部的 光電角度編碼器 獲得各 關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角 和 桿件轉(zhuǎn)角 ,再結(jié)合機械臂的機械參數(shù) (各臂長 ,關(guān)節(jié)厚度等 ) ,應(yīng)用坐標(biāo)模型計算出被測點的三維坐標(biāo)。 29 30 五、施工測量自動化和智能化的進(jìn)展 在施工放樣中采用自動尋標(biāo)全站儀、在隧道施 工中采用自動導(dǎo)向系統(tǒng)。 六、工程測量儀器和專用儀器向自動化方向發(fā)展 精密角度測量儀器 光電測角代替光學(xué)測角、光電測角能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的自動獲取、改正、顯示、存儲和傳輸，精度與光學(xué)測角相當(dāng)可達(dá)到177。 ″ 、有馬達(dá)驅(qū)動的電子經(jīng)緯儀可實現(xiàn)目標(biāo)自動照準(zhǔn)等。 31 精密距離測量儀器 在距離測量方面，包括中長距離 (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量。以 ME5000為代表的精密激光測距儀和LDM2雙頻激光測距儀，中長距離測量精度可達(dá)亞毫米級；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 的計量精度，成為重要的長度檢校和精密測量設(shè)備；采用 CCD線列傳感器測量微距離可達(dá)到百分之幾微米的精度，它們使距離測量精度從毫米、微米級進(jìn)入到納米級世界。 精密工程安裝、放樣儀器（以全站儀為代表） 32 高精度定向儀器（陀螺經(jīng)緯儀、新型177。 3″ ） 精密高程測量儀器（數(shù)字水準(zhǔn) 177。 、液體靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)可同時獲取數(shù)十乃至數(shù)百個監(jiān)測點的高程
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