精密测量技术论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇精密测量技术论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

测控专业主要课程 精密机械与仪器设计、精密机械制造工程、模拟电子技术基础、数字电子技术基础，微型计算机原理与应用、控制工程基础、信号分析与处理、精密测控与系统等。

测控专业主干学科：光学工程、仪器科学与技术。

测控专业主要实践性环节：包括军训、金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计(论文)等。

测控专业就业方向 本专业毕业具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面的基础知识与应用能力，能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理。该专业既可以进入生产工程自动化企业从事自动控制、自动化检测等方面的工作，也可以在科研单位进行仪器仪表的开发和设计，同时还可以在工程检测领域、计算机应用领域找到适合本专业个人发展的空间。

测控专业培养要求 毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1. 具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;

2. 较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括机械学、电工电子学、光学、传感器技术、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识;

3. 掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力，具有现代测控系统与仪器的设计、开发能力;

4. 具有较强的外语应用能力;

篇(2)

关键词：GPS单点定位 城市工程测量 BERNESE 5.0 精密星历

中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-02

GPS相对定位技术，通过组成双差观测值消除接收机钟差、卫星钟差等公共误差及削弱对流层延迟、电离层延迟等相关性强的误差影响，来达到提高精度的目的，这种作业方式无需考虑复杂的误差模型，具有解算模型简单、定位精度高等优势。网络RTK的出现更是将差分GPS技术发挥到了极致，通过差分改正信息实现了高精度的实时动态定位，由于其方便、快捷、高效的作业技术方法，得到了快速的发展。我国各大城市、地区相继建立了各自的CORS系统。但是，这种网络RTK技术也存在着不足，如受到通讯网络、覆盖范围等条件的限制，城市工程测量中通常工期较紧、要求效率较高，当测区范围内需要少数控制点而CORS系统无法使用的时候，如果建立静态GPS控制网，则大大影响了作业效率，提高了作业成本。精密单点定位技术是利用载波相位观测值以及IGS等组织提供的精度卫星星历及钟差来进行高精度单点定位的方法，能够实现厘米定位精度，完全满足城市工程测量的需求。目前，在一些发达国家精密单点定位技术已经得到广泛的应用，在我国这项技术在生产实践中的应用相对较少。

为了实现GPS单点定位达到厘米级精度，必须解决如下关键问题：①在定位过程中需要同时采用相位和伪距观测值；②卫星轨道精度需达到厘米水平；③卫星钟差改正精度需达到纳秒量级；④需要考虑更精确的误差改正模型。实质上，卫星位置和卫星钟差是影响精密单点定位精度的重要因素。该文主要从IGS提供的各种精密星历和钟差改正相关产品着手，利用国际著名导航定位软件BERNESE 5.0进行计算，分析快速星历和最终星历以及不同采样间隔星历钟差产品对静态单点定位精度的影响，进而讨论GPS单点定位技术在城市工程测量中的应用。

1 BERNESE 5.0软件数据处理

到目前为止，国际上GPS高精度单点定位软件主要有美国喷气推进实验室的GIPSY软件、瑞士伯尔尼大学的BERNESE软件、德国地学研究中心的EPOS软件。

GIPSY软件只供科研使用，不供商用，且不提供源代码，EPOS软件应用范围较为局限，主要在欧洲国家使用，也是以科研为主，而BERNESE软件可以商用，且提供源代码，使用较为广泛。图1中给出了BERNESE 5.0单点定位数据处理的简要流程，主要包括数据格式转换、钟差改正、误差模型改正、预处理和参数估计，除了得到测站坐标之外，还可以选择输出对流层、电离层、接收机钟差等参数的估计结果。

2 IGS精密星历

随着GPS定轨理论和技术的提高，轨道计算数学模型的完善，以及全球跟踪站数目的增多和跟踪站分布的改善，IGS确定GPS卫星轨道的精度有了明显的提高。目前，国际IGS服务局提供的事后精密卫星星历的精度已优于5 cm，精密卫星钟差的精度已达0.1 ns。其提供的精密卫星星历和卫星钟差产品包括：超快速产品（Ultra Rapid）、快速产品（Rapid）和最终产品（Final）3种，它们在精度、时延、更新率和采样率方面是不同的。如表1所示。

由表1知IGS给出的快速星历和最终星历在采样率和精度指标上均相同，那么快速星历和最终星历对静态精密单点定位精度的影响是否相同，在实际应用中是否需要等待最终产品解算精密单点定位，下面将用实例进行比较分析。

3 实例数据分析

该文选用成都CORS系统基准站的观测数据，分别选取超快速星历（实测部分）和最终星历，以及相对应的钟差改正文件，利用BERNESE 5.0软件进行精密单点定位计算，假设该站已知的精确坐标为真值，将两种单点定位结果分别与之求差，求得点位中误差，进而比较分析。

为了分析数据处理结果的统计特性，且避免误差偶然性，该文将全观测数据分为24个时段，分别使用两种精密星历进行单点定位计算。

图2中给出了使用两种精密星历单点定位的点位误差，可以看出采用超快星历和最终星历的精度均在±0.06 m之内，大部分时段是在±0.03 m范围之内，14：00～20：00之间的误差相对较大，与广州地区活跃的电离层活动有关，两种结果相比较，使用最终星历的单点定位精度相对较高，但并不明显。

为了更加详细地比较两种精密星历对单点定位结果的影响，对两种精密星历定位结果的坐标分量分别求差，进一步分析X、Y、Z分量较差，可以得出坐标分量较差均在±0.02 m范围之内，这种差异对于城市工程测量来说影响并不算大，因此不必等到最终星历的，可以直接使用超快速星历进行单点定位，从而保证了精密单点定位技术在城市工程测量当中的可

用性。

4 结语

目前精密单点定位在静态定位方面理论已经比较成熟，采用高精度GPS计算软件以后处理方式得到的定位结果已完全可以达到厘米级精度。该文分别选取超快速星历和最终星历两种精密星历文件，利用BERNESE 5.0软件进行计算，对全天24个时段的结果进行分析，可以看出，无论采用何种精密星历以及提供的钟差改正参数，解算结果均处于厘米级精度水平，两种测量结果相差甚微，完全可以满足城市工程测量的日常需要。随着美国GPS现代化的逐步完成，以及Galileo系统的正式运行，伪距码和多频观测值的增加，可以大大提高精密单点定位的精确性和可靠性，相信精密单点定位技术在城市测量中将会发挥更大的作用。

参考文献

[1] 施展，孟祥广，郭际明，等.GPS精密单点定位中对流层延迟模型改正法与参数估计法的比较[J].测绘通报，2009（6）.

[2] 曲伟菁，朱文耀，宋淑丽，等.三种对流层延迟改正模型精度评估[J].天文学报，2008（1）.

篇(3)

论文摘要：现代数控机床集合了电子计算机、伺服系统、自动控制系统、精密测量系统及新型机构等先进技术，能够加工形状复杂、精密、小批量零件，并且具有加工精度高、生产效率高、适应性强等特点。随着我国制造业的快速发展，数控机床在机械制造业已得到广泛应用，且对数控机床的精度要求也越来越高。如何检测数控机床的精度，正成为各行业用户在验收与维护数控机床时非常关注的问题。

机床的精度主要包括机床的几何精度、机床的定位精度和机床的切削精度。现根据我在日常工作中所积累的经验，就这些精度的检测项目、检测方法及注意事项进行综合的说明。

1 数控机床的几何精度

数控机床的几何精度反映机床的关键机械零部件（如床身、溜板、立柱、主轴箱等）的几何形状误差及其组装后的几何形状误差，包括工作台面的平面度、各坐标方向上移动的相互垂直度、工作台面X、Y坐标方向上移动的平行度、主轴孔的径向圆跳动、主轴轴向的窜动、主轴箱沿z坐标轴心线方向移动时的主轴线平行度、主轴在z轴坐标方向移动的直线度和主轴回转轴心线对工作台面的垂直度等。

常用检测工具有精密水平尺、精密方箱、千分表或测微表、直角仪、平尺、高精度主轴芯棒及千分表杆磁力座等。

1.1 检测方法：

数控机床的几何精度的检测方法与普通机床的类似，检测要求较普通机床的要高。

1.2 检测时的注意事项：

（1） 检测时，机床的基座应已完全固化。（2） 检测时要尽量减小检测工具与检测方法的误差。（3） 应按照相关的国家标准，先接通机床电源对机床进行预热，并让沿机床各坐标轴往复运动数次，使主轴以中速运行数分钟后再进行。（4） 数控机床几何精度一般比普通机床高。普通机床用的检具、量具，往往因自身精度低，满足不了检测要求。且所用检测工具的精度等级要比被测的几何精度高一级。（5） 几何精度必须在机床精调试后一次完成，不得调一项测一项，因为有些几何精度是相互联系与影响的。（6） 对大型数控机床还应实施负荷试验，以检验机床是否达到设计承载能力；在负荷状态下各机构是否正常工作；机床的工作平稳性、准确性、可靠性是否达标。

另外，在负荷试验前后，均应检验机床的几何精度。有关工作精度的试验应于负荷试验后完成。

2 数控机床的定位精度

数控机床的定位精度，是指所测机床运动部件在数控系统控制下运动时所能达到的位置精度。该精度与机床的几何精度一样，会对机床切削精度产生重要影响，特别会影响到孔隙加工时的孔距误差。

目前通常采用的数控机床位置精度标准是ISO230-2标准和国标GB10931-89。

测量直线运动的检测工具有：标准长度刻线尺、成组块规、测微仪、光学读数显微镜及双频激光干涉仪等。标准长度测量以双频激光干涉仪的测量结果为准。回转运动检测工具有360齿精密分度的标准转台或角度多面体、高精度圆光栅和平行光管等。目前通用的检测仪为双频激光干涉仪。

2.1 检测方法（用双频激光干涉仪时）

（1）安装与调节双频激光干涉仪。

（2）预热激光仪，然后输入测量参数。

（3）在机床处于运动状态下对机床的定位精度进行测量。

（4）输出数据处理结果。

2.2 检测时的注意事项：

（1）仪器在使用前应精确校正。

（2）螺距误差补偿，应在机床几何精度调整结束后再进行，以减少几何精度对定位精度的影响。

（3）进行螺距误差补偿时应使用高精度的检测仪器（如激光干涉仪），以便先测量再补偿，补偿后还应再测量，并应按相应的分析标准（VDI3441、JIS6330或GB10931-89）对测量数据进行分析，直到达到机床的定位精度要求。

（4）机床的螺距误差补偿方式包括线性轴补偿和旋转轴补偿这两种方式，可对直线轴和旋转工作台的定位精度分别补偿。

3 切削精度

检查机床切削精度的检查，是在切削加工条件下对机床几何精度和定位精度的综合检查，包括单项加工精度检查和所加工的铸铁试样的精度检查（硬质合金刀具按标准切削用量切削）。检查项目一般包括：镗孔尺寸精度及表面粗糙度、镗孔的形状及孔距精度、端铣刀铣平面的精度、侧面铣刀铣侧面的直线精度、侧面铣刀铣侧面的圆度精度、旋转轴转900侧面铣刀铣削的直角精度、两轴联动精度等。

参考文献

［1］何龙著.数控设备调试与维护［M］.重庆：西南交通大学出版社，2006，（8）.

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关键词：高速铁路精密工程测量技术标准精度指标控制网

中图分类号：U238 文献标识码：A 文章编号：

Abstract: This paper respectively from the high-speed railway precision engineering index, measuring accuracy and control network in the two aspects of technology, precise engineering surveying for high-speed rail in the issues related to the establishment and application of process involved are analyzed and researched, hope can cause particular concern and attention of all staff.

Keywords: network standard measurement precision indexes of engineering control of high-speed railway

中图分类号：U212.24 文献标识码：A文章编号：

出行旅客对于交通工具的选择不单单考虑到交通的方便与快捷，同时也将出行过程中的舒适性作为关键的衡量指标之一。特别是对于日益发展起来的高速铁路而言，列车运行的稳定、可靠、与舒适在很大程度上取决于高速铁路轨道的平顺性。为此，工程作业中往往将需要对相关的指标进行衡量，以保障其质量的稳定。这也正是构建高速铁路精密工程测量技术标准的关键所在。本文分别从精度指标以及控制网布设这两点入手，对其展开详细简要分析与说明。

1、高速铁路精密工程测量精度指标

相关实践研究证实：在构建高速铁路精密工程测量技术标准的过程当中，最关键，同时也是首先需要解决的问题在于——对平面控制网、以及高程控制网精度要求的确定。通过此种方式，将高速铁路的施工控制在合理范围内，以保障后期运行的安全与稳定。同时，相较于常规意义上的铁路测量作业，高速铁路精密工程测量技术标准有着更强的系统性与精度性。因此，精度指标在选择与确定中，需要重点关注以下几个方面的问题：

1.1 平面控制测量基准指标的选择

选择平面控制测量基准指标的目的在于：为控制网平差计算提供初始数据支持。考虑到高速铁路对工程测量精度指标的严格要求，因此需要保障实际施工中基本尺度的统一性（主要是指现场测定数据与坐标反算边长数值的一致性）。当中，需要注意以下两个方面的问题：

1.1.1 高斯投影边长变形指标

高斯投影边长变形指标以地球曲面的椭圆形态为依据，在曲面几何图形投影至平面的过程当中，产生变形是在所难免的。在测量学研究视角下，高斯投影边长变形指标的计算方式为：

[测量边中点与中央子午线间隔距离²（单位：km）/2*地球曲率半径²（单位：km）]*测量边长（m）

1.1.2 高程投影边长变形指标

在将高程投影面作为参考椭圆体面的状态下，参考椭圆体面所接收到的地面测量边长投影也同样会产生一定的变形，这即所谓的高程投影边长变形。该指标的计算方式为：

[测量边平均高程（单位：m）－投影面高程（单位：m）]/地球曲率半径（单位：km）

由于过大的边长投影变形数值会对高速铁路施工及后期运行产生不良的影响，因此在工程测量中，必须针对边长投影变形构建独立的坐标系统。结合上述指标的计算方式，为充分保障高速铁路工程建设的相关要求，就需要按照如下指标加以控制：边长投影变形值≤10mm/km。

1.2 高程控制测量基准指标的选择

现阶段，全国性统一采纳的高程基准为1985年版国家高程基准。考虑到高速铁路在线路长度、线路跨越管线等方面的特殊性，也为了保障高速铁路自身与周边相关交叉建筑物在高程关系上测量的准确与可靠，高程控制测量基准指标同样需要以1985年版国家高程基准为准。对于个别无1985版国家高程基准水准点的施工区域，可采取独立高程进行计算。但需要注意的是：在高速铁路全线高程测量贯通后，需要及时进行消除断高处理，并对独立高程进行计算与转换。

2、高速铁路精密工程测量控制网布设

高速铁路运行的快速性要求轨道几何线性具备高精度特征，精度误差应当控制在±2mm范围内。为了充分保障高速铁路轨道与地下工程在空间位置、以及高程等基本尺寸方面的吻合性，就需要构建专门性的平面控制网。结合现阶段的实际情况来看，平面控制测量需要建立在三级控制网布设基础之上所展开。三级控制网主要包括：（1）CPⅠ：这一级控制网属于基础平面控制网，主要目的在于为高速铁路的勘测、施工、以及后期运营提供必要的基础性坐标基准。需要注意的一点是：由于该级控制网直接对后两级控制网运行产生影响，因此需要在控制网布设中，对其点位间距进行严格控制（宜控制在4.0km以内），以保障后续控制网具有绝对精度；（2）CPⅡ：这一级控制网属于线路控制网，主要目的在于为高速铁路的勘测、以及施工作业提供控制基准。该级控制网在布设中的点位间距应当控制在0.8km范围内。同时，该级控制网需要布设为导线网模式，达到降低单导线横向摆动误差的目的；（3）CPⅢ：这一级控制网属于轨道控制网，主要目的在于为高速铁路的轨道施工、以及后期运营提供控制基准。该级控制网在布设中的点位间距应当控制在0.06km范围之内。

3、结束语

高速铁路工程项目的建设质量在很大程度上取决于高速铁路精密工程测量技术标准的构建，当中对于铁路轨道的平顺性有着特殊且严格的要求。为此，本文针对高速铁路精密工程测量技术标准中的相关问题展开了深入研究与探讨，望能够引起同行工作者的特别关注与重视。

参考文献：

[1] 鲍峰,程效军,周德意等.Px平差法在特种精密工程测量中的应用[J].同济大学学报(自然科学版),2003,31(1):60-63.

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关键词：全球定位系统 车载终端 无线数据链路 电子地图

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）03-0148-01

1 引言

GPS系统自从建立以来，在测量、海空导航、车辆引行、导弹制导、精密定位、动态观测、时间传递、速度测量等方面，显示出强大功能及无比的优越性。它具有使用方便，观测简单，定位精度高，经济效益好等优点。随着城市建设在我国规模的扩大，车辆越来越多，交通管理和合理的调度、指挥和警察车辆安全管理已经成为在公安和交通系统中一个重要的问题。交通发展如GPS定位技术的出现为车辆导航和定位提供了特定的实时定位功能。通过GPS接收器允许司机知道他在任何时间的位置。通过车载电台将GPS定位信息传到指挥调度中心，调度指挥中心可以及时掌握每辆车的位置，并在大屏幕显示电子地图。

2 GPS基本概念

全球定位系统（GPS）是美国自1970年代以来，持续了20年耗资200亿美元，在1994年完成的，利用导航卫星测量和测距，在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位的新一代卫星导航与定位系统。这是阿波罗航天飞机登月计划后美国第三大太空工程。今天，全球定位系统已经成为一个最实际的，也是应用最广泛应用的全球精密导航、指挥和调度系统。

3 GPS技术特点

（1）定位精度高；（2）观测时间短；（3）测站间无须通视；（4）可提供三维坐标；（5）操作简便；（6）全天候作业；（7）功能多、应用广。

4 系统功能

系统主要功能有：（1）监控功能；（2）管理功能；（3）报警功能；（4）电子地图显示功能；（5）终端显示系统显示功能。

5 GPS车辆监控系统原理

安装在车辆上的GPS接收机根据接收到的卫星信息计算出车辆的当前位置，通信控制器从GPS接收机来提取所需的位置、速度和时间信息，结合车辆识别信息形成数据包，然后通过无线信道发送到控制中心。控制中心的主要接收站发送数据，并提取定位信息，主要根据汽车数量和组数的车辆，并在监控中心的电子地图显示。同时，在控制中心的系统管理员可以查询车辆的运行状态，根据汽车的数量合理调度车辆。

6 电子地图操作GIS

（1）根据监测目标、内容、性质、范围和其他需求分层，根据工厂，如公路、加油站、政府信息显示。

（2）缩放地图，使用矢量数字地图可以任意放大、缩小、移动，并能根据用户需要形成地图。

（3）属性查询，系统支持公路、地理、标记等多种查询方法，包括任何区域指定查询，指定的实体图形查询、数据库逻辑查询相关的数据项。提供用户指定的区域查询，例如查询根据地名、行政部门、用户查询等在指定区域屏幕上显示。

（4）层编辑器，系统提供了强大的图形编辑功能。可能有错误的输入或混乱的原始数据编辑，也可以修改图形、设计线条、色彩、符号、笔记等，还可以结合复杂地形建立拓扑关系，用户可以添加新的道路。

（5）自动漫游，在一个移动的车辆可以更新屏幕窗口，可以将监控目标在某一窗口显示，实现自动跟踪和实时监控。

（6）测量：可以测量地图上任意两点间的距离和任意多边形区域的面积。

7 车载GPS智能终端系统

交通信息采集部分，包括车辆调度控制、电子收费系统和交通信息服务。这要求参与车载终端每个部分参与交通信息采集，需要车载终端提供精确定位车辆信息和车辆运行状态信息。在车辆调度控制部分，车载终端作为接收机控制，负责接收其指挥调度信息中心的信息；电子收费系统需要车载终端和收费站完成支付交易；车载终端或交通信息服务平台给服务端接收司机和乘客请求。因此，车载终端是系统的重要组成部分。

8 结语

本文基于GPS车辆监控和调度系统研究，有效地解决了道路和车辆发生的问题数量，在GPS卫星定位技术、无线数据通信平台的帮助下，巴士公司、出租车公司、长途客运公司得到了全面的信息，系统运营商实现了更加健壮的管理模式。同时提供了高效的操作效率，减少空载运行和交通拥堵现象，同时可以提高汽车防盗，提升了综合安全性能。

参考文献

[1]陆建，王炜.城市出租车拥有量确定方法[J].交通运输工程学报，2004.

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【关键词】精密水准测量；沉降监测；地表下沉

1、引言

现代交通产业的迅速发展，地下隧道已经成为交通领域不可或缺的形式，地下隧道建设和使用的特殊性，会造成不同程度的地表沉降[1]，地表沉降变化会影响地下管线和建筑物的使用寿命，给城市带来较大的安全隐患[2]，引起了各领域的相关学者的注意，积极寻找解决办法。随着现代测绘仪器的进步，高精密仪器在基础数据采集中的推广应用，加快了外业施测的速度，有效地缩短了外业工作时间，更好的实现自动化作业。上海市地质特点系软土地基，随着快速地下隧道的开通使用，地表出现不同程度的沉降变化，为判定地表的沉降对建筑物以及各种地下设施的影响，该市建立了长期的监测基准网。

2、沉降监测基准网

监测基准网是地面沉降监测的参考标准，监测网形宜布设成附合水准路线形式，并将多条路线组成水准网，并保证有一定数量共同点。依据监测的侧重点，确定水准监测网的观测周期，水准网观测依据国家一二等水准技术规范要求施测，对现场观测数据质量进行严格控制把关，确保每一条水准路线的往返闭合差符合要求，否则组网进行平差时，很难检验出工作基点发生的沉降位移，继而难以确定地面沉降变化情况。监测基准网进行周期性观测后，需区分出是由观测误差或是点位的沉降引起的点位高程差异的原因。为方便平差计算基准的选取需要进行水准点位稳定性分析。由基准点开始进行水准联测，依据间接平差原理，按照结点法逐一进行平差计算，并计算出监测点的近似高程，经复测后，采用秩亏自由网平差法对监测点的稳定性进行测评[2]。

本论文实例为上海市地面沉降测量项目，各种水准点已经埋设完毕，目前在管理和维护中，笔者完成的测区内线路总长162km，分成29个测段施测，涉及4个基岩点，5组分层标，地铁类点14个，其余点248个，水准路线有经过闹市区，有经过人流量、车流量较大的街区，也有必须经过大跨径桥的路段，因此在一定程度上提高了外业施测的难度。

3、精密水准测量的观测方法

根据我国国家水准测量规范和工程测量规范的要求，用于一、二等精密水准测量的水准仪，每次进行测量前需要测定仪器的I角，仪器的I角不应超过15”，如果超出规定值，需要进行校正。

实践中，为了能够有效地降低和消除仪器I角发对观测数据质量的影响，对同一条水准路线要进行往返测的观测，并且并且互换水准尺，即往返测的观测顺序是相反，实际操作中，为避免观测顺序的混乱或错误，通常按照数字水准仪中观测的提示观测，返测观测时，习惯上采用换尺不换人的“盯人观测”的方法。

为了能有效地提高实际测绘上的测量精度，观测时除了要按照标准要求进行外，还应当牢记以下几条原则：1）观测前要将仪器置于工作环境中30分钟左右；2）每一个的测段往测返测测站数都是偶数站；3）同一测站上的观测时，不要进行两次调。

4、测量技术要求与精度评定

根据工程测量规范技术要求：视线的长度、前后上的视距差、视线的高度以及每一项的读数较差都应当符合精密水准测量标准见表1。

往返较差、附合或环线闭合差应当符合我国一二等精密水准测量标准的之规定，二等小于4，一等小于1.8，水准路线分段施测的测量的数据处理时，应按（1）式计算每千米水准测量的高差偶然中误差

（1）

MΔ――高差偶然中误差（mm）；Δ―测段往返高差不符值（mm）；L―测段长度（km）；n―测段数。水准测量结束后，应按（2）式计算每千米水准测量高差全中误差

（2）

MW―高差全中误差（mm）；W―附合或环线闭合差（mm）；L―计算各W时，相应的路线长度（km）；N―附合路线和闭合环的总数。

5、提高精密水准测量的施测精度的建议

沉降监测是长期反复的过程，在外业观测中自始至终要遵循“五定”原则[3]，从客观上尽量减少观测误差的不确定性，使测量结果具有统一的趋向性，以保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实。作业员在观测过程中一定要注意以下几点：

1）沿公路测段的水准线路，基础相对较稳定，施测时水准仪及水准尺的下沉量非常小，但由于公路的车流量较大，重型汽车路过时，地面会有明显的上下震荡，对观测影响较大；

2）空气温度的变化，对数字水准仪的电子元件影响较大，很容易导致观测数据质量下降，因此，在温度较高的情况下，应该为数字水准仪器撑遮阳伞，或者不进行外业施测；

3）水准路线经过土质比较松软地带时，架设仪器时将三脚架踩实，放尺垫前先将表层松土拨开，并将尺垫砸实，这样就能有效地减弱水准仪器和水准尺的下沉所带来的影响；

4）间歇点应该选择在固定水准点，或者是比较坚固可靠光滑突出的固定点上，继续施测时要先检核间歇点是否变动，闭合差符合要求则继续施测，否则，返测至上一个水准点进行检核；

5）为保证测绘成果的质量和检验仪器的稳定性，每天作业前都要进行I角检验；

6）立尺工作人员应使用尺撑或用竹竿将尺扶稳，并保持尺面上受光线照射均匀。

参考文献

[1]张洪宇.上海地区软土地基上大跨径桥梁沉降测量方法[J].中国市政工程，2010-2.

[2]刘林.淮南潘集地区地表沉降初步研究[J].中国矿业大学学报，1999-2.

[3]龚士良，丁利红.地面沉降自动化测控与预警预报系统[J].计算机测量与控制，2003-4.

[4]王玉琢.精密水准测量的施测及精度探究[J].项目管理与质量控制，2013-1.

[5]中国有色金属工业协会.工程测量规范GB50026-2007.2008-5-10.

作者简介

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关键词：安置 交点 偏角法 圆曲线 测设

前 言

《礼记》有云：大学之道，在明德，在亲民。在提笔撰写我的毕业设计论文的时候，我也在向我的大学生活做最后的告别仪式。我不清楚过去的一切留给现在的我一些什么，也无从知晓未来将赋予我什么，但只要流泪流汗，拼过闯过，人生才会少些遗憾！

非常幸运能够加入水利工程这个古老而又新兴的行业，即将走向工作岗位的时刻，我仿佛感受到水利行业对我赋予新的历史使命，水利是一项以除害兴利、趋利避害，协调人与水、人与大自然关系的高尚事业。水利工作，既要防止水对人的侵害，更要防止人对水的侵害；既要化解自然灾害对人类生命财产的威胁，又要善待自然、善待江河、善待水，促进人水和谐，实现人与自然和谐相处。这种使命，更让我用课堂中的知识用于实际生产中来。特别是这两个月来的毕业设计，我越发感觉到学会学精测量基础知识对于我贡献水利是多么的重要。所以，我越发不愿放弃不多的大学时光，努力提高自己的实践动手能力，而本学期的毕业设计，为我提供了绝好的机会，我又怎能放弃？

刚刚从老师那里得到毕业设计的题目和任务时，我的心里真的没底。作为毕业设计的主体工作，我们主要运用电子水准仪对某幢建筑物进行变形观测与计算，布设控制点进行平面控制测量和高程控制测量；用全站仪进行了中心多边行角度和距离的测量，并用条件平差原理进行平差，通过控制点的放样来计算土的挖方量，还有圆曲线的计算与测设。而我研究的毕业课题是圆曲线测设。

大学的最后一个学期过得特别快，几乎每天扛着仪器，奔走在校园的每个角落，生活亦很有节奏。今天我提笔写毕业论文，我的毕业设计也接近尾声。不管成果如何，毕竟心里不再是没底了，挑着两个多月的辛苦换来的数据和成果，并不断的完善他们，心里感觉踏实多了。

在本次毕业设计论文的设计中要感谢水利系为我们的工作提供了测量仪器，还有各指导老师的教导和同学的帮助。

开 题 报 告

一、研究课题：《微分曲线的应用》

二、学科地位和研究应用领域

1.学科定义

工程测量学是研究地球空间中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。

2.学科地位

测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。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。

3.研究应用领域

目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、三维工业测量等，几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。

国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会，过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在，下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。

工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。

工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障，满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向，大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。

工程测量仪器的发展工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件，向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术，可实现测量的全自动化，被称作测量机器人。

三、工程测量理论方法的发展

1.测量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。

2.工程控制网优化设计理论和方法网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件，解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网，获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。值精度，可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。

3.变形观测数据处理工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广，属于多学科的交叉。

(1)变形观测数据处理的几种典型方法根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法，由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算，可得到变形与显著性因子间的函数关系，除作物理解释外，也可用于变形预报。

(2)变形的几何分析与物理解释传统的方法将变形观测数据处理分为变形的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形的空间及时间特性，主要包括模型初步鉴别、模型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取3个步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测下，参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算是建立变形模型的基础。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取，也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。

(3)变形分析与预报的系统论方法用现代系统论为指导进行变形分析与预报是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系统，它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构，是非线性的，开放性(耗散)的，它还具有随机性，这种随机性除包括外界干扰的不确定性外，还表现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌性。此外，还具有自相似性、突变性、自组织性和动态性等特征。

四、工程测量学的发展展望展望21世纪，工程测量学在以下方面将得到显著发展:

1.测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展，其应用范围将进一步扩大，影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强;

2.在变形观测数据处理和大型工程建设中，将发展基于知识的信息系统，并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。

3.工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量，如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理;

4.多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用，如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成，可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。

5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目，在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。

6.大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。

7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。综上所述，工程测量学的发展，主要表现在从一维、二维到三维、四维，从点信息到面信息获取，从静态到动态，从后处理到实时处理，从人眼观测操作到机器人自动寻标观测，从大型特种工程到人体测量工程，从高空到地面、地下以及水下，从人工量测到无接触遥测，从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。

工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境，提高人们的生活质量起重要作用。 文 献 综 述

一、圆曲线的详细测设

在各类线路工程弯道处施工，常常会遇到圆曲线的测设工作。目前，圆曲线测设的方法已有多种，如偏角法、切线支距法、弦线支距法等。然而，在实际工作中测设方法的选用要视现场条件、测设数据求算的繁简、测设工作量的大小，以及测设时仪器和工具情况等因素而定。另外，上述的几种测设方法，都是先根据辅点的桩号（里程）来计算测设数据，然后再到实地放样。因此，在实际工作中利用上述传统测设方法，有时会因地形条件的限制而无法放样出辅点（如不通视或量距不便等），或放样出的辅点处无法设置标桩。

在本次毕业设计的论文课题中介绍的几种圆曲线测设的新方法，不仅计算简单、测设便捷，而且可在不需要知道曲线上某点里程的情况下进行，从而避免了按预先给定的曲线点反算的测设数据放样不通视而转站的麻烦。同时，利用本文介绍的新方法，还可以根据线路工程施工进度的要求，灵活地选择性地放样出部分曲线；也可以用于快速地确定曲线上某一加桩的位置；若用于线路验收测量，则更加方便，验测结果更具有代表性、更可靠。

二、全站仪在任意站测设圆曲线及方法交点偏角法测设方法

用全站仪任意站测设圆曲线，安置一次仪器就能完成全部工作。虽然外业计算麻烦，但对于不能设站的转点，可谓方便灵活。但它的不足之处仍然是计算烦锁，对于不熟悉内业的外业工作者，很难实际操作。如果利用一些程序计算器，编制输入：AB 的四组坐标和半径、九个数据的程序，可迅速得出放样数据，简化了外业工作。

为了放样工作的便利，可在平面控制网中纳入一些放样点，构成GPS同级全面网。由于放样点间距离较近，在进行同步环和闭合环检验时可仅考虑各分量的较差，而不考虑相对闭合差。因为，用相对闭合差来衡量是不合理的。由于GPS接收机的固定误差，相位中心偏差以及观测时的对中误差均在1mm～5mm之间，对于几十米的短边，其相对闭合差值势必较大。3)平面控制网的设计主要考虑独立基线的选择以及异步闭合环的设计，要考虑构成尽可能多的闭合图形，并将网中处于边缘的观测点用独立基线连接起来，形成封闭图形。

同理，采用上述思路，也可测设缓和曲线。

在道路、渠道、管线等工程建设中，受地形、地质等条件的限制，线路总是不断转向。为使车辆、水流等平稳运行或减缓冲击，常用圆曲线连接，因而圆曲线测设是线路测设的重要内容。在公路、铁路的路线圆曲线测设中，一般是在测设出曲线各主点后，随之在直圆点或圆直点进行圆曲线详细测设。其测设的方法很多，诸如偏角法、切线支距法、弦线支距法、延弦法等。这些方法有一个共同点:均是在定测阶段放样出的线路交点处设站，以路线后视方向定向，在实地定出曲线主点，然后将仪器置于曲线主点(一般是在曲线起点)处，以路线交点为后视方向定向，进行圆曲线详细测设。这些方法在实际施测过程中，由于各种地形条件的限制以及施测方法的特点，可能会出现以下三种情况:

(1) 在曲线主点处无法设站。

(2) 后视方向太近，定向不准。

(3) 误差积累较大。

为此，在交点可以设站的情况下，可以采用一种新的测设方法—交点偏角法。

本文提出的交点偏角法详细测设圆曲线方法，从上述的计算，测设的方法得知，它具有以下优点: