工程建設中的測量工作與信息管理

工程測量學 ENGINEERINGGEODESY 張興福 廣東工業(yè)大學測繪工程系 xfzhang77 第二章工程建設中的測量工作與信息管理 本章主要內容和教學目標 目標 通過本章的學習 了解工程建設的三個階段 掌握工程建設中三個階段的測量工作 熟悉工程建設中的信息理 主要內容 工程規(guī)劃設計階段的測量工作 工程施工建設階段的測量工作 工程運營管理階段的測量工作 工程建設中的測量信息管理 2 1工程規(guī)劃設計階段測量工作 任何一項工程都必須按照自然條件和預期目的進行選址和規(guī)劃設計 一體化設計軟件和地理信息系統(tǒng)的發(fā)展對規(guī)劃的推動作用 以前 設計人員進行規(guī)劃選址首先是收集各種比例尺的地形圖 再結合各方面的資料和規(guī)范要求 選出幾條可能的方案 然后委托測量人員進行初步勘測 現在 數字測圖技術 一體化軟件和GIS軟件 2 1 1工業(yè)企業(yè)規(guī)劃設計階段的測量工作 工業(yè)企業(yè)是面狀地形 因此它所需的圖具有面狀特征 要進行規(guī)劃設計必須有設計底圖 而該階段測量工作的任務是向設計者提供所需的地形圖 平面和豎向布置 豎向布置 地形平整改造 排水 填挖土方量等一般來說 1 5000比例尺地形圖可用于規(guī)劃設計 1 2000比例尺地形圖可用于初步設計 1 1000比例尺地形圖可用于施工設計 1 500比例尺地形圖可用于地形復雜 建筑物密集 精度要求較高的工業(yè) 企業(yè)的施工設計 從某種意義上來說 工業(yè)企業(yè)勘測設計階段的測量工作任務就是根據設計任務的性質選擇適當的成圖比例尺 利用數字化等成圖方法 制作成各種專題圖 為設計者提供設計底圖 2 1 2線路規(guī)劃設計階段的測量工作 現以鐵路為例詳細地說明線路勘測的內容和任務 我國鐵路規(guī)劃設計的程序 一般要經過方案研究 初測 初步設計 定測 施工設計等幾個過程 勘測工作分為初測和定測兩個階段進行 初測是在設計人員根據已有資料和中央與地方對路線的要求 在小比例尺地形圖上進行幾種線路方案設計后 對主要方案所下達的測量任務 實地選點 插旗 標出線路方向等 重點是帶狀地形圖測繪 定測工作包括中線測量 曲線測設 縱橫斷面測量以及局部的地形圖測繪 并為施工設計收集資料 這些測量工作 大部分可由GPS RTK技術完成 2 1 3橋梁規(guī)劃設計階段的測量工作 橋位平面和高程控制測量 建立平面和高程控制網 橋址定線測量 按一級導線精度實地測設中線控制點 斷面測量 施測全橋中線縱斷面并編制縱斷面資料 橋位地形測量 測量橋位1 500大比例尺陸地地形圖 河床地形測繪 按1 500橋址中線兩側范圍內河床地形圖 流向測量 船筏走行線測量 鉆孔定位 實地測量鉆空的位置和地面高程 橋梁首級GPS控制網 2 2工程施工建設階段的測量工作 工程施工階段的測量工作主要是按設計要求將設計的建構筑物位置 形狀 大小及高程在實地標定出來 以便進行施工 另一方面作為施工質量的監(jiān)督 還需進行工程質量監(jiān)理 測量工作是工程施工的眼睛 在工程建設中起著很重要的作用 2 2 1施工測量工作 不同的施工的對象 其施工測量工作程序基本上是一致的 主要的測量工作有 施工控制網的建立施工放樣 竣工測量 對于施工平面控制網的布設 應根據施工對象的不同而有所區(qū)別 建筑方格網的定義及其應用 大型廠區(qū)布設成矩形控制網 導線網 邊角網 GPS網 張河灣施工控制網 津濱快軌線 對于施工放樣工作 施工放樣的概念 將圖紙上的建筑物的平面位置和形狀在施工現場標定出來的測量過程 施工放樣的原則與工作程序 從整體到局部 先控制后碎部 施工放樣的主要內容 放樣依據的選擇 即放樣已知點的選擇 選擇放樣方法 計算放樣元素 圖11 25龍門樁和龍門板 2 2 2監(jiān)理測量工作 在正式施工開始時 對控制網進行全面復測 檢查 驗收承包人的施工定線 驗收承包人測定的原始地面高程 對橋梁施工還需進行橋梁下 上部結構的施工放樣的檢測 對每層路基的厚度 平整度 寬度 縱橫坡度進行抽查 檢查施工單位的內業(yè)資料是否真實 審批承包人提交的施工圖 橋墩臺檢測 水流方向 水流方向 2 3工程營運管理階段的測量工作 工程運營管理階段測量工作的主要任務是工程建筑物的變形觀測 在工程建筑物運營期間 為了監(jiān)視其安全和穩(wěn)定的情況 了解其設計是否合理 驗證設計理論是否正確 需要定期對其位移 沉降 傾斜以及搖擺等進行觀測 稱為變形觀測 各種工程在運營中的測量工作 建 構 筑物變形測量工作 工程建筑物 土工建筑物 鋼筋混凝土建筑物 工業(yè)設備安全運營監(jiān)測 地表沉降測量 局部地區(qū)形變 變形監(jiān)測網的建立 2 4工程建設中的測量信息管理 2 4 1工程建設中測量信息管理的現狀 工程建設的各個階段都存在著測量信息的管理問題工程測量信息管理在工程建設的各個階段都是比不可少的 在工程建設的各個階段 可借助相關GIS軟件或者自己獨立開發(fā)相應的信息管理軟件 將地形資料 含幾何數據 屬性數據和關系數據進行存儲和管理 將施工或監(jiān)理信息進行存檔 保存和分析施工建筑物的變形監(jiān)測數據等 2 4 2信息處理與管理 信息采集方法 用測量儀器 經緯儀 水準儀或全站儀 觀測 手工或自動記錄 經加工 處理進入工程測量信息數據庫 通過數字化儀自動或手動掃描采集 用攝影測量方法獲取影像 通過計算機軟硬件系統(tǒng)進行處理從而得到有關信息 信息處理 信息傳輸 信息加工 信息存儲 信息傳輸傳輸模式 信息源 編碼器 信道 譯碼器 接受器 信息加工信息可分為 一次信息和二次信息 一次信息是初始信息 二次信息是按某些規(guī)則對一次信息進行過濾或加工的信息 變形監(jiān)測數據 預測模型的建立配套庫 數據庫 方法庫和模型庫數據庫 存放二次信息方法庫 存放標準算法模型庫 存放各種模型 信息管理 信息分類一般采用兩種基本方法 線分類法和面分類法管理信息時必須建立一套管理標準 信息編碼是信息資源管理的重要組成部分 線分類法 又叫層級分類 它將分類對象按屬性特征逐次分成若干層 排成按層次 逐級展開的分類體系 面分類法 將選定的分類對象的屬性特征視為 面 每個 面 又分成彼此獨立的類目 按一定的順序將 面 平行排列 信息分類 信息編碼 順序碼 用連續(xù)位數表示編碼 如01表示學院位別碼 用不同的位表示不同的類別 每類按順序連續(xù)編碼 如地物 30表示路 301表示公路 302表示鐵路等 表意碼 把表示編碼對象屬性的文字 數字 記號作為編碼 合成碼 用兩個以上的編碼進行組合 2 4 3信息系統(tǒng)設計 數據庫設計 數據庫結構 數據庫設計 數據庫的邏輯模式設計 用戶權限的設計 索引文件的設計 可建立索引文件 折半查找和順序查找 中間文件或臨時文件的設計 視圖的設計 輸入 輸出及界面設計 輸入設計 要方便 輸出設計 報表 圖形等 數據庫按結構可分為三個層次 稱為三級數據庫 數據庫模式 存儲模式 概念模式和外部模式 存儲模式 存儲的數據集合概念模式 數據庫數據之間邏輯關系的描述外部模式 用戶通過外部數據庫存取數據 TGO數據存儲結構 2 4 4工程信息管理系統(tǒng)及應用 一地理信息系統(tǒng)和專題地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)和專題地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)是一種以采集 貯存 管理 分析和描述整個或部分地球表面 包括大氣層在內 與空間和地理分布有關的數據的信息系統(tǒng) 二大壩管理綜合信息系統(tǒng)大壩管理綜合信息系統(tǒng)的基本結構如下圖所示 包括數據采集子系統(tǒng) 大壩安全監(jiān)測數據庫子系統(tǒng) 大