精密工程測量

1、精密測量一、 概述精密工程測量的基礎(chǔ)理論與技術(shù)及其發(fā)展動態(tài)1、概述精密工程測量的基礎(chǔ)理論精密工程測量是工程測量的分支，是測繪科學(xué)在大型工程、高新技術(shù)規(guī)程和特種工程等精密工程建設(shè)中的應(yīng)用。數(shù)百米高的特大型水電工程，特大跨距的斜拉橋、懸索橋、大型工業(yè)和民用建筑群體的紛紛涌現(xiàn)，對傳統(tǒng)的工程測量在內(nèi)容、精度、技術(shù)要求、測控技術(shù)等方面提出了眾多急需解決的問題。精密工程測量要滿足各種復(fù)雜大型工程、前沿科學(xué)研究中的實(shí)驗(yàn)工程、現(xiàn)代工業(yè)安裝測量、變形監(jiān)測工程等等應(yīng)用的需要，確保這些大型工程建設(shè)的順利實(shí)施和工程的優(yōu)質(zhì)。精密工程測量的突出特點(diǎn)是“高精度”和“高可靠性” 。I、精密個(gè)工程測量是工程測量的現(xiàn)代發(fā)展和延伸

2、,它是指絕對測量精度達(dá)到毫米或亞毫米級、相對精度達(dá)到10-6，以先進(jìn)的測量方法、儀器和設(shè)備，在特殊條件下進(jìn)行的測量工作。相比于傳統(tǒng)的工程測量，精密工程測量具有如下特點(diǎn)：1、精密工程測量是在測量學(xué)的基本理論和方法指導(dǎo)下的測量技術(shù)，在信息獲取的精度方面有更高的要求；2、精密工程測量需要研制新儀器和專用設(shè)備，提高儀器的自動化程度及精度，深入分析工程測量工作中的各種誤差并采取有效措施加以克服，研究新的測量技術(shù)、實(shí)施方案和數(shù)據(jù)處理方法，形成一套專門為高精度工程測量所需的理論、方法和技術(shù)；3、精密工程測量是服務(wù)于各種工程中精度要求“特高”、“特難”的那部分工作，服務(wù)范圍相對較小，但重要性十分顯著，起著關(guān)鍵

3、性作用；4、精密工程測量所用的儀器設(shè)備必須具有較高的性能，以保證測量結(jié)果的精度、可靠性和有效性。II、精密工程測量實(shí)施方案的基本步驟：1、對工程區(qū)的環(huán)境條件、工程及水文地質(zhì)、氣候的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析及描述，并分析總結(jié)這些條件對測量作業(yè)的影響。要全面完整地掌握該地區(qū)已有的測量資料，分析和評定這些資料的精度和利用價(jià)值；2、工程區(qū)基準(zhǔn)的確定，在詳細(xì)進(jìn)行精度分析和遵循有關(guān)“規(guī)范”條款的基礎(chǔ)上，兼顧整個(gè)工程區(qū)建設(shè)的需要，提出控制方案和實(shí)施方法，以及對精度進(jìn)行預(yù)估等；3、確定出測量中的關(guān)鍵精度所在，并結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)以及廣泛吸收同類工程成功的實(shí)例，提出數(shù)個(gè)實(shí)施方案。實(shí)施方案包括采用的儀器、測量的方法、關(guān)鍵技

4、術(shù)的解決內(nèi)容、預(yù)期精度的估計(jì)，以及不同方案的比較；4、數(shù)據(jù)處理的方法；5、對方案可行性的論證，工作量及經(jīng)費(fèi)的概算。III、精密工程測量的內(nèi)容與特點(diǎn)（一）、定義和特點(diǎn) 精密工程測量是工程測量的現(xiàn)代發(fā)展和延伸，它是指絕對測量精度達(dá)到毫米或亞毫米量級、相對測量精度達(dá)到10-6，以先進(jìn)的測量方法、儀器和設(shè)備，在特殊條件下進(jìn)行的測量工作。相比于傳統(tǒng)的工程測量，精密工程測量具有如下特點(diǎn)： (1)精密工程測量是在測量學(xué)的基本理論和方法指導(dǎo)下的測量技術(shù)，在信息獲取的精度方面有更高的要求； (2)精密工程測量需要研制新儀器和專用設(shè)備，提高儀器的自動化程度及精度，深入分析工程測量工作

5、中的各種誤差并采取有效措施加以克服，研究新的測量技術(shù)、實(shí)施方案和數(shù)據(jù)處理方法，形成一套專門為高精度工程測量所需的理論、方法和技術(shù)； (3)精密工程測量是服務(wù)于各種工程中精度要求"特高"、"特難"的那部分工作，服務(wù)范圍相對較小，但重要性十分顯著，起著關(guān)鍵性的作用； (4)精密工程測量所用的儀器設(shè)備必須具有較高的性能，以保證測量成果的精度、可靠性和有效性。 （二）、精密工程測量方案設(shè)計(jì) 一項(xiàng)精密工程測量的方案設(shè)計(jì)一般包括如下內(nèi)容：收集各種有關(guān)的資料、深刻理解對精度要求的含義、找出關(guān)鍵問題及擬定處理方案、成功經(jīng)驗(yàn)的吸收和

6、考慮以不同方法進(jìn)行驗(yàn)證。 精密工程測量方案設(shè)計(jì)的基本步驟為： (1)對工程區(qū)的環(huán)境條件、工程及水文地質(zhì)、氣候的特點(diǎn)等進(jìn)行詳細(xì)的分析和描述，并分析總結(jié)這些條件對測量作業(yè)的影響。要全面完整地掌握該地區(qū)已有的測量資料，分析和評價(jià)這些資料的精度及利用價(jià)值。 (2)確定工程區(qū)基準(zhǔn)，在詳細(xì)進(jìn)行精度分析和遵循有關(guān)規(guī)范條款的基礎(chǔ)上，兼顧整個(gè)工程區(qū)建設(shè)的需要，提出控制方案和施測方法以及對精度進(jìn)行預(yù)估等。 (3)確定出測量中的關(guān)鍵技術(shù)所在，并結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)以及廣泛吸收同類工程成功的實(shí)例，提出數(shù)個(gè)實(shí)施方案。實(shí)施方案應(yīng)包括采用的儀器、測量方法、關(guān)鍵技術(shù)、預(yù)期精度以及不同方案的比

7、較。 (4)擬定數(shù)據(jù)處理方法。 (5)對方案可行性的論證、工作量和經(jīng)費(fèi)的概算等。 (6)精密工程測量的方法和儀器 （三）、精密測距 在幾百米內(nèi)測距，使用銦瓦基線尺較為方便，用特制的銦瓦基線尺配合顯微鏡讀數(shù)及專門的機(jī)械裝置，可使一尺段的測量誤差降低到幾微米，相對精度高于10-6。精密測量幾百米至數(shù)千米的距離宜用精密的光電測距儀(或全站儀)。雙頻激光干涉儀是目前測長儀中精度較高的一種儀器，它能在較差的環(huán)境中達(dá)到5×10-7左右的測量精度，測程可達(dá)幾十米，而且自動化程度高，適合于高精度工程測量應(yīng)用以及測距儀、全站儀的測距精度自動檢測。

8、60;（四）、精密測角 精密角度測量是精密三角測量、精密邊角測量、精密導(dǎo)線測量和精密定向測量中的主要環(huán)節(jié)，通常采用高精度的光學(xué)經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀或全站儀。例如徠卡TPS2000系列全站儀、TM5100A電子經(jīng)緯儀等儀器的一測回方向標(biāo)準(zhǔn)偏差達(dá)到±05，具有動態(tài)角度掃描系統(tǒng)及三軸自動補(bǔ)償、目標(biāo)自動識別和動態(tài)頻率校正等功能。在精密工程測量中，要獲得高精度的角值，除了應(yīng)使用相應(yīng)精度的儀器外，還必須注意減弱儀器對中誤差、目標(biāo)偏心誤差、照準(zhǔn)誤差、豎軸傾斜誤差及環(huán)境條件的影響。  （五）、精密高程測量 目前幾何水準(zhǔn)測量仍是精密高程測量最主要的方法。 

9、;液體靜力水準(zhǔn)測量具有高精度、遙測、自動化、可移動和可持續(xù)測量等特點(diǎn)，已成為一種新的工程水準(zhǔn)測量的方法。   （六）、精密準(zhǔn)直測量 準(zhǔn)直測量的方法有很多，光學(xué)測量方法有小角法、活動標(biāo)牌法；光電測量方法有激光準(zhǔn)直法等；機(jī)械法有引張線法等。   （七）、精密垂準(zhǔn)測量 在數(shù)百米高的大廈、電視塔、煙囪等建筑物施工，以及核電站、火箭發(fā)射架等一些機(jī)械設(shè)備的安裝中，必須進(jìn)行高精度垂準(zhǔn)測量，垂準(zhǔn)精度通常要求達(dá)到亞毫米級。垂準(zhǔn)測量是以過基準(zhǔn)點(diǎn)的鉛垂線為垂直基準(zhǔn)線，測定沿垂直基準(zhǔn)線的目標(biāo)點(diǎn)相對于鉛垂線的水平距離。與準(zhǔn)直法一樣，鉛垂線可

10、以用光學(xué)法、光電法或機(jī)械法產(chǎn)生。  （八）、精密工程測量的應(yīng)用  精密控制網(wǎng)的建立：  （1）、直伸形三角網(wǎng) 在某些準(zhǔn)直性要求較高的工程，如大橋、大壩的橫向變形監(jiān)測、自動化流水線的長軸線或?qū)к壍臏?zhǔn)直測量等，采用直伸形三角網(wǎng)可以有效地用在各種準(zhǔn)直工作中(見圖2-9-1)。  （2）、環(huán)形控制網(wǎng)  通常在高能粒子加速器工程施工中，需要布設(shè)環(huán)形施工控制網(wǎng)來精確放樣貯能環(huán)上的磁塊等設(shè)備，并在運(yùn)行期間觀測其變形。一般布設(shè)成測高、量邊環(huán)形三角網(wǎng)或量邊環(huán)形四邊形網(wǎng)。  （3）、三

11、維工程控制網(wǎng) 在高山地區(qū)或很深的河谷地帶，地形引起的垂線偏差差別可能相當(dāng)顯著。而水平距離、高差、水平方向和豎直角都與測站上的垂線方向有關(guān)。由于垂線偏差不精確或被略去，使得它的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于測角、測距誤差的影響。為此，在這種地區(qū)布設(shè)高精度的工程控制網(wǎng)時(shí)，把實(shí)測成果按三維網(wǎng)處理可以有效解決這個(gè)問題。   （九）、工業(yè)設(shè)備形位檢測 （1）與一般的測量工作相比，工業(yè)設(shè)備形位檢測具有以下點(diǎn)：   要求的測量精度高； 往往受到現(xiàn)場條件的限制；   有時(shí)受到工作時(shí)間的限制； 更多地

12、需要專用的儀器設(shè)備。   （2）、工業(yè)設(shè)備形位檢測方法 常用的工業(yè)設(shè)備形位檢測方法有如下4類： 電子經(jīng)緯儀(或全站儀)基于前方交會的測量方法； 全站儀(或激光跟蹤儀)基于極坐標(biāo)的三維坐標(biāo)測量法；   近景攝影測量方法；   激光準(zhǔn)直測量方法2、概述精密工程測量發(fā)展動態(tài)現(xiàn)代工程測量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破為工程建設(shè)服務(wù)的狹窄概念，向“廣義工程測量學(xué)”發(fā)展。蘇黎世高等工業(yè)大學(xué)馬西斯教授指出：“一切不屬于地球測量，不屬于國家地圖集的陸地測量，和不屬于法定測量的應(yīng)用測量都屬于工程測量”。工程測量

13、的發(fā)展可概括為“四化”和“十六字”，所謂“四化”是：工程測量內(nèi)外業(yè)作業(yè)的一體化，數(shù)據(jù)獲取及其處理的自動化，測量過程控制和系統(tǒng)行為的智能化，測量成果和產(chǎn)品的數(shù)字化?！笆帧笔牵哼B續(xù)、動態(tài)、遙測、實(shí)時(shí)、精確、可靠、快速、簡便。精密工程測量、工程測量儀器、工程度形變監(jiān)測分析與災(zāi)害預(yù)報(bào)和工程信息系統(tǒng)是現(xiàn)代工程測量的四個(gè)主要方向。隨著技術(shù)的發(fā)展，其中精密工程測量又是最具活力的，對工程測量最具影響力的部分，而且精密工程測量代表著工程測量的發(fā)展方向，所以研究精密工程測量對于工程測量的發(fā)展有著舉足輕重點(diǎn)意義1、精密工程測量的含義 1.1、精密工程測量的定義 工程測量是指工程建設(shè)和自然資源

14、開發(fā)各階段進(jìn)行的控制測量、地形測繪、施工放樣、變形監(jiān)測等技術(shù)。 精密工程測量是工程測量的現(xiàn)代發(fā)展和延伸，它以絕對測量精度達(dá)到毫米量級，相對測量精度達(dá)到1×10-5，以先進(jìn)的測量方法、儀器和設(shè)備，在特殊條件下進(jìn)行的測量工作。 1.2 精密工程測量的分類 精密工程測量包括各種大型特種工程測量，變形觀測、三維工業(yè)測量，大型設(shè)備的安裝、監(jiān)測和質(zhì)量控制測量、在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用等。 精密工程測量按工程需要的精度可以分為：普通精密工程測量和特種精密工程測量。 1.3、精密工程測量的特點(diǎn) 精密工程測量的主要特點(diǎn)是：作業(yè)精度依工程需要

15、而定，并且精度要求非常高；作業(yè)環(huán)境特殊；儀器設(shè)備要求高，在特殊情況下，需要自造儀器；數(shù)據(jù)處理要求嚴(yán)格等。在控制網(wǎng)布設(shè)的時(shí)候，不具備象一般工程測量上級網(wǎng)控制下級網(wǎng)的特點(diǎn)，在控制點(diǎn)選取上，精密工程測量僅僅選取一個(gè)控制點(diǎn)和一個(gè)參考方向，以保證測區(qū)點(diǎn)的精度。2、精密工程測量的理論和方法因?yàn)榫芄こ虦y量對數(shù)據(jù)結(jié)果的精度要求和可靠性要求越來越高，所以對精密工程測量的理論也急需完善。2.1、測量平差理論 最小二乘法廣泛應(yīng)用于測量平差，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。測量誤差理論主要表現(xiàn)在對模型誤差的研究上，主

16、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；模型誤差對參數(shù)估計(jì)的影響，對參數(shù)和殘差統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的影響；病態(tài)方程與控制網(wǎng)及其觀測方案設(shè)計(jì)的關(guān)系。由于變形監(jiān)測網(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)測網(wǎng)變形和觀測值粗差的可區(qū)分性理論的研究和發(fā)展。針對觀測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)。 巴爾達(dá)的數(shù)據(jù)探測法對觀測值中只存在一個(gè)粗差時(shí)有效，穩(wěn)健估計(jì)法具有抵抗多個(gè)粗差影響的優(yōu)點(diǎn)。建立改

17、正數(shù)向量與觀測值真誤差向量之間的函數(shù)關(guān)系，可對多個(gè)粗差同時(shí)進(jìn)行定位和定值，這種方法已在通用平差軟件包中得到算法實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。 鮑峰等用Px平差方法解決了不銹鋼冷軋生產(chǎn)線的滾筒位置檢驗(yàn)校正的數(shù)據(jù)處理問題。2.2、變形觀測 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國各大城市的人口日益聚集，住房問題也越來越緊張，因此需要大量建設(shè)高層建筑物來滿足人們的需求。變形觀測是保證建筑物基坑施工順利進(jìn)行和保護(hù)建筑物周邊建筑環(huán)境的重要手段，對建筑物工變形觀測的研究有助于提高我國的建筑物建設(shè)水平。 （1）變形觀測數(shù)據(jù)處理的幾種典型方法 根據(jù)變形觀測數(shù)據(jù)繪制變形過程曲線是一種最簡單而有效的數(shù)據(jù)處理

18、方法，由過程曲線可作趨勢分析。如果將變形觀測數(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)。多元回歸分析需要較長的一致性好的多組時(shí)間序列數(shù)據(jù)。若僅對變形觀測數(shù)據(jù)，可采用灰色系統(tǒng)理論或時(shí)間序列分析理論建模，前者可針對小數(shù)據(jù)量的時(shí)間序列，對原始數(shù)列采用累加生成法變?yōu)樯蓴?shù)列，因此有減弱隨機(jī)性、增加規(guī)律性的作用。 把變形體視為一個(gè)動態(tài)系統(tǒng)，將一組觀測值作為系統(tǒng)的輸出，可以用卡爾曼濾波模型來描述系統(tǒng)的狀態(tài)。 對于具有周期性變化的變形觀測時(shí)間序列，通過Fourier變換，可將時(shí)域內(nèi)的信息轉(zhuǎn)變到頻域內(nèi)分析。 

19、（2)變形監(jiān)測的流程 、踏勘、布點(diǎn)   監(jiān)測點(diǎn)布置：沉降監(jiān)測采用精密水準(zhǔn)測量的方法，測定布設(shè)于建筑物上測點(diǎn)的高程，通過監(jiān)測測點(diǎn)的高程變化來監(jiān)測建筑物的沉降情況，在周期性的監(jiān)測過程中，一旦發(fā)現(xiàn)下沉量較大或不均勻沉降比較明顯時(shí)，隨時(shí)報(bào)告施工單位。根據(jù)建筑施工規(guī)程要求和地基不均勻沉降將引起建筑破壞的機(jī)理，一般應(yīng)在建筑物圍墻每個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)連接處設(shè)一個(gè)監(jiān)點(diǎn)。 控制點(diǎn)布設(shè)：由于控制點(diǎn)是整個(gè)沉降監(jiān)測的基準(zhǔn)，所以在遠(yuǎn)離基坑比較安全的地方布設(shè)2個(gè)控制點(diǎn)。每次監(jiān)測時(shí)均應(yīng)檢查控制點(diǎn)本身是否受到沉降的影響或人為的破壞，確保監(jiān)測結(jié)果的可靠性。 、外業(yè)數(shù)據(jù)采集

20、60;沉降變形監(jiān)測采用水準(zhǔn)測量的方法，多次重復(fù)測定埋設(shè)在大樓上的沉降監(jiān)測點(diǎn)相對于基準(zhǔn)點(diǎn)的高差隨時(shí)間的變化量。數(shù)據(jù)采集包括對基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測點(diǎn)的埋設(shè)、保護(hù)和觀測。 、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理、預(yù)測 變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理和資料分析工作是一項(xiàng)重要的工作內(nèi)容,建筑物的變形監(jiān)測數(shù)據(jù)一般在全部工程完成后進(jìn)行提交,但每次觀測數(shù)據(jù)成果須進(jìn)行分析,并遞交建設(shè)方、監(jiān)理方。建筑物的沉降量、沉降差、傾斜值應(yīng)在規(guī)范容許范圍之內(nèi),如有數(shù)據(jù)異常,應(yīng)及時(shí)報(bào)告有關(guān)部門,及時(shí)采取措施處理質(zhì)量隱患。若數(shù)據(jù)正常應(yīng)在竣工后將觀測資料及數(shù)據(jù)分析判定得出的結(jié)論,移交建設(shè)方作為結(jié)構(gòu)質(zhì)量驗(yàn)收的依據(jù)之一,為以后建筑物結(jié)構(gòu)變化,荷載變化提供原始

21、依據(jù)。、監(jiān)測報(bào)告、沉降觀測成果表、沉降觀測點(diǎn)位分布圖、 v-t-s(荷載、時(shí)間、沉降量)曲線圖、建筑物等沉降曲線圖、沉降觀測分析報(bào)告 （3）變形的幾何分析與物理解釋 傳統(tǒng)的方法將變形觀測數(shù)據(jù)處理分為變形的幾何分析和物理解釋。幾何分析在于描述變形的空間及時(shí)間特性，主要包括模型初步鑒別、模型參數(shù)估計(jì)和模擬統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)及最佳模型選取3個(gè)步驟。變形監(jiān)測網(wǎng)的參考網(wǎng)、相對網(wǎng)在周期觀測下，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)。變形模型既可根據(jù)變形體的物理力學(xué)性質(zhì)和地質(zhì)信息選取，也可根據(jù)點(diǎn)場的位移矢量和變形過程曲線選取。此外，前述的時(shí)間序列分析，灰色理論建模、卡

22、爾曼濾波以及時(shí)間序列頻域法分析中的主頻率和振幅計(jì)算等也可看作變形的幾何分析。變形的物理解釋在于確定變形與引起變形的原因之間的關(guān)系，通常采用統(tǒng)計(jì)分析法和確定函數(shù)法。3、精密工程測量的應(yīng)用 精密工程測量廣泛的應(yīng)用于各種變形監(jiān)測及高精度的工程施工中。下面從國內(nèi)和國外兩個(gè)方面介紹精密工程測量的應(yīng)用實(shí)例。如國內(nèi)： 北京正負(fù)電子對撞機(jī)的精密控制網(wǎng)，精度達(dá)±0.3mm。設(shè)備定位精度優(yōu)于±0.2mm，200m直線段漂移管直線精度達(dá)±0.1mm。大亞灣核電站控制網(wǎng)精度達(dá)±2mm，秦山核電站的環(huán)型安裝測量控制網(wǎng)精度達(dá)±0.1mm。 國

23、外的大型特種精密工程更不勝枚舉。以大型粒子加速器為例，德國漢堡的粒子加速器研究中心，堪稱特種精密工程測量的歷史博物館。 4、 精密工程測量的新進(jìn)展 4.1、應(yīng)用的新發(fā)展隨著社會生產(chǎn)力的不斷提高，尤其實(shí)國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的需要，特種精密工程測量的內(nèi)容也得到了極大的拓展。（1） 軋鋼廠厚板的切割。（2） 碼頭集裝箱管理。（3）高層建筑的風(fēng)振測量：隨著GPS技術(shù)的深入，在RTK模式下，將一臺GPS接收機(jī)安裝在距待測建筑物不遠(yuǎn)且相對穩(wěn)定的地基上作為基準(zhǔn)站，而另一臺GPS接收機(jī)安裝在待測建筑物樓頂作為流動站，可以動態(tài)監(jiān)測高層建筑物的頂部位移和振動頻率。實(shí)例表明，其量測精度為±

24、;5mm，可測定0.110HZ的振動頻率，為設(shè)計(jì)部門提供了可靠的設(shè)計(jì)參數(shù)。 （4）科學(xué)防訊：1998年長江洪水期間，青江隔河巖大壩GPS大壩變形監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用，確保大武漢。 （5）減災(zāi)防災(zāi)的監(jiān)測。 （6）特種精密工程測量在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用 此外，特種精密工程測量在為病損工程提供能否繼續(xù)運(yùn)行或停運(yùn)檢修的信息，大型建構(gòu)筑物的變形觀測，工業(yè)設(shè)備安裝和運(yùn)行中的檢校，工程質(zhì)量施工監(jiān)理，考古及文物保護(hù)工程，工程與工業(yè)建設(shè)中的數(shù)據(jù)庫建設(shè)及多媒體等國民經(jīng)濟(jì)各部門將發(fā)揮日益重要的作用。 4.2、技術(shù)的新發(fā)展 （1） 測量機(jī)器人將作為多傳感器集成系

25、統(tǒng)在人工智能方面得到進(jìn)一步發(fā)展，其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大，影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進(jìn)一步增強(qiáng)； （2） 在變形觀測數(shù)據(jù)處理和大型工程建設(shè)中，將發(fā)展基于知識的信息系統(tǒng)，并進(jìn)一步與大地測量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學(xué)科相結(jié)合，解決工程建設(shè)中以及運(yùn)行期間的安全監(jiān)測、災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)的各種問題；（3） 工程測量將從土木工程測量、三維工業(yè)測量擴(kuò)展到人體科學(xué)測量，如人體各器官或部位的顯微測量和顯微圖像處理； （4）多傳感器的混合測量系統(tǒng)將得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，如GPS接收機(jī)與電子全站儀或測量機(jī)器人集成，可在大區(qū)域乃至國家范圍內(nèi)進(jìn)行無控制網(wǎng)的各種測量工作； 

26、;（5）GPS、GIS技術(shù)將緊密結(jié)合工程項(xiàng)目，在勘測、設(shè)計(jì)施工管理一體化方面發(fā)揮重大作用； （6）大型和復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑、設(shè)備的三維測量、幾何重構(gòu)以及質(zhì)量控制將是工程測量學(xué)發(fā)展的一個(gè)特點(diǎn)； （7）數(shù)據(jù)處理中數(shù)學(xué)物理模型的建立、分析和辨識將成為工程測量學(xué)專業(yè)教育的重要內(nèi)容； （8）實(shí)時(shí)攝影測量系統(tǒng)：它是通過裝有電荷耦合器CCD面陣傳感器的固態(tài)電子攝影機(jī)與數(shù)字處理技術(shù)融為一體的自動化測量系統(tǒng)。由CCD固體攝影機(jī)的“立體視角系統(tǒng)”對目標(biāo)或區(qū)域形成立體覆蓋，實(shí)時(shí)獲取物點(diǎn)的三維坐標(biāo)，其相對精度可達(dá)150000，因?yàn)樗勺龅綗o接觸、高精度、實(shí)時(shí)的自動化，不僅廣泛運(yùn)用在航空與航天工

27、業(yè)、汽車制造、艦船天線、加速器、核電站及機(jī)械等領(lǐng)域，而且在軍事部門也有廣泛的應(yīng)用前景； （9）合成孔徑雷達(dá)干涉系統(tǒng)（INSAR）：它是一個(gè)相當(dāng)年輕而富有潛力的專業(yè)領(lǐng)域。它能以兩張SAR象片導(dǎo)出精確的幾何信息，利用機(jī)載或星載雷達(dá)可用于農(nóng)作物監(jiān)測、環(huán)保測量和數(shù)字地面模型（DTM）的制作，根據(jù)差分雷達(dá)干涉測量具有檢測地面微小變化的特性，可獲得毫米級的測量精度和地殼形變位移。INSAR無疑又成為特種精密工程測量武庫中新的一員4.3 測量儀器的新發(fā)展 現(xiàn)代精密測量技術(shù)是一門集光學(xué)、電子、傳感器、圖像、制造及計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的綜合性交叉學(xué)科，涉及廣泛的學(xué)科領(lǐng)域，它的發(fā)展需要眾

28、多相關(guān)學(xué)科的支持。在現(xiàn)代工業(yè)制造技術(shù)和科學(xué)研究中，測量儀器具有精密化、集成化、智能化的發(fā)展趨勢。三坐標(biāo)測量機(jī)（CMM） 是適應(yīng)上述發(fā)展趨勢的典型代表，它幾乎可以對生產(chǎn)中的所有三維復(fù)雜零件尺寸、形狀和相互位置進(jìn)行高準(zhǔn)確度測量。發(fā)展高速坐標(biāo)測量機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的要求。同時(shí)，作為下世紀(jì)的重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)，各國在微/ 納米測量技術(shù)領(lǐng)域開展了廣泛的應(yīng)用研究。隨著科技合社會的發(fā)展，精密工程測量將走向自動化、智能化、實(shí)時(shí)化、系統(tǒng)化，并且其測量精度也將達(dá)到納米級量級。差分GPS測量技術(shù)。實(shí)時(shí)地計(jì)算并顯示出用戶站的三維坐標(biāo)。GPS與計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)及空間分析技術(shù)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集

29、、傳輸、管理到變形分析及預(yù)報(bào)的自動化，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控 。在該領(lǐng)域的研究，開始重視建立實(shí)用的、低成本的GPS實(shí)時(shí)在線監(jiān)測系統(tǒng)以推動其在變形監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用范圍；重視研究有效提取變形體動態(tài)變形特征的變形分析方法；重視研究GPS垂直位移監(jiān)測精度，使之能與水平位移監(jiān)測精度匹配，發(fā)揮其測定三維位移的優(yōu)越性。4.3、基于數(shù)字?jǐn)z影測量的變形監(jiān)測 攝影測量作為一種遙感式數(shù)據(jù)采集方法，可用于各種目的的測量，以前，由于存在設(shè)備專業(yè)化，價(jià)格昂貴，所需工作環(huán)境的限制、數(shù)據(jù)處理技術(shù)復(fù)雜，處理周期長，信息反饋慢等原因難以推廣。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，攝影測量已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)字?jǐn)z影測量時(shí)

30、代。被攝物體的數(shù)字影像的獲取變得越來越容易。利用數(shù)字影像處理技術(shù)和數(shù)字影像匹配技術(shù)獲得同名像點(diǎn)的坐標(biāo)，就可以計(jì)算出對應(yīng)物點(diǎn)的空間坐標(biāo)。整個(gè)處理過程是由計(jì)算機(jī)完成的，因此也稱為“計(jì)算機(jī)視覺的攝影測量” 。數(shù)字近景攝影測量技術(shù)應(yīng)用于變形監(jiān)測與其他測量手段相比具有顯而易見的優(yōu)點(diǎn)。通過攝影測量的方法，建立變形體的三維立體模型，通過模型的量測，以測定監(jiān)測點(diǎn)乃至整個(gè)變形體的空間位置及其變化。其監(jiān)測精度已經(jīng)達(dá)到了mm級 。顯然，變形監(jiān)測的攝影測量方法，不僅圓滿地解決了觀測的同時(shí)性、觀測點(diǎn)的連續(xù)性、動態(tài)監(jiān)測等問題，而且可以對一些無法到達(dá)的變形體進(jìn)行監(jiān)測。4.4、基于三維激光掃描技術(shù)的變形監(jiān)

31、測 激光雷達(dá)通過發(fā)射紅外激光直接測定雷達(dá)中心到地面的角度和距離信息以獲取監(jiān)測點(diǎn)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。激光雷達(dá)屬于無合作目標(biāo)主動遙感測量技術(shù)，事先不需要布置任何測量標(biāo)志，直接對變形體掃描，能夠快速獲取變形體上高密度的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù) 。根據(jù)遙感平臺不同，三維激光掃描可分為機(jī)載型、車載型、站載型，其中車載型和站載型屬于地面遙感系統(tǒng)，是工程建筑物變形監(jiān)測的主要平臺。三維激光掃描技術(shù)對變形體監(jiān)測數(shù)據(jù)采集采用高密度、高速度的面采集方式，具有很強(qiáng)的數(shù)字空間模型信息的獲取能力。測程根據(jù)儀器種類，從幾米到2km以上。單點(diǎn)測量精度在幾毫米到數(shù)厘米之間，模型的精度要遠(yuǎn)高于單點(diǎn)精度，可達(dá)23 1

32、31nl。三維激光掃描技術(shù)已經(jīng)在橋梁、文物保護(hù)、滑坡監(jiān)測等領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。激光掃描系統(tǒng)得到的是海量數(shù)據(jù)，點(diǎn)云具有一定的散亂性、沒有實(shí)體特征參數(shù)，直接利用該數(shù)據(jù)比較困難。必須建立針對三維激光掃描技術(shù)的整體變形監(jiān)測概念 ，研究三維激光掃描變形監(jiān)測理論和數(shù)據(jù)處理方法。研究無監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測對象測量方法；研究監(jiān)測對象三維表面模型的建立；研究基于三維監(jiān)測對象模型的變形分析理論及方法；建立基于 維掃描技術(shù)的監(jiān)測數(shù)據(jù)和模型精度的評價(jià)體系等。由于三維掃描系統(tǒng)價(jià)格昂貴，該方法用于建筑物的變形監(jiān)測投入較大，目前普及應(yīng)用還有相當(dāng)?shù)碾y度。  4.5、光纖傳感器 光纖陀螺儀是

33、一種基于光學(xué)Sagnac干涉效應(yīng)的新型角速度敏感元件，可測量運(yùn)動物體的角速度。將光纖陀螺的測量裝置沿被測曲線或曲面運(yùn)動，記錄其角速度變化值，可測得該裝置行駛的軌跡，繼而得到被測對象的表面曲線。由于該測量方法只需要架設(shè)測量軌道，基準(zhǔn)點(diǎn)容易確定（以起點(diǎn)為基準(zhǔn)），能夠連續(xù)、長時(shí)間、反復(fù)測量并保證較高的測量精度，所以這是一種具有廣泛應(yīng)用前景的新型測量方法。但實(shí)際工程多半是室外作業(yè)，被測對象離監(jiān)控室往往幾十、上百公里，而且環(huán)境惡劣，尤其是水下工程，無法用電纜來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所以需要將光纖陀螺密封在一個(gè)“黑箱”中，要求其能夠自給電源并完成自動數(shù)據(jù)記錄和存儲任務(wù)。而嵌入式PC在惡劣環(huán)境下（比如高溫、潮濕和震

34、動等）能長期可靠工作，所以利用嵌入式PC/104作為平臺，采用模式化設(shè)計(jì)能得到光纖陀螺變形測量系統(tǒng)的最佳方案。 4.6、三維激光掃描 近年來，三維激光掃描測量技術(shù)的應(yīng)用，為人們獲取豐富的空間信息提供了一種全新的技術(shù)手段。測繪人員從傳統(tǒng)的單點(diǎn)數(shù)據(jù)采集變?yōu)檫B續(xù)自動的獲取多點(diǎn)信息，從而提高了測量的效率，拓寬了測繪技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。激光掃描技術(shù)的發(fā)展日新月異，相對于其它的測量方法，它在作業(yè)速度、靈活性等方面，有著無可比擬的優(yōu)勢。隨著硬件水平的提高和應(yīng)用軟件的不斷發(fā)展，三維激光掃描技術(shù)已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。城市高層建筑的變形觀測及安全監(jiān)測是維護(hù)建筑物正常使用的必要技術(shù)措施。變形監(jiān)測的

35、技術(shù)手段多種多樣，目前主要采取的方法有：常規(guī)測量、GPS 測量、傳感測量等。利用常規(guī)測量方式進(jìn)行變形監(jiān)測，需要在變形體上布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，由于監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)量有限、測量效率低、受雨霧影響大，新技術(shù)的研究和引入對于提高變形監(jiān)測效率有重要的意義。 作為前沿科技，地面三維激光掃描技術(shù)在文物古建筑保護(hù)、施工檢測、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測等方面有較為廣泛的應(yīng)用，但在建筑物變形監(jiān)測方面的應(yīng)用實(shí)例較少，未形成體系。將地面三維激光掃描技術(shù)引入到高層建筑變形監(jiān)測中，具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過對地面三維激光掃描技術(shù)的測量原理、測量工藝流程和變形監(jiān)測方法的研究，探索了激光掃描技術(shù)在高層建筑變形監(jiān)測領(lǐng)域的可行性，從而

36、進(jìn)一步推動三維激光掃描技術(shù)在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用。 4.7、空間角度交會 用空間角度交會法能夠容易地測定高大建筑物的傾角與傾向。計(jì)算方法采用確定尺度的最小二乘法進(jìn)行。交會精度可采用公共法線方程式或計(jì)算殘差向量范數(shù)的方法進(jìn)行估計(jì)。后者效果更好些,更直觀些。其計(jì)算最終是簡單的,只占用少量的存貯器,用廉價(jià)的計(jì)算器或計(jì)算機(jī)在現(xiàn)場計(jì)算都是可行的。因此,空間角度交會法在建筑物變形監(jiān)測中有著廣泛的用途。 空間角度交會法用于垂直度檢核用MatchCad 軟件幫助計(jì)算,這對于現(xiàn)場判斷兩個(gè)向量之間的最短距離,確定空間交會的精確度存在一些不足之處:需要利用計(jì)算機(jī)在野外作業(yè),而其存在

37、體積過大,使用電源不方便和在強(qiáng)烈的陽光下液晶顯示不明顯等問題。目前,在測量工作中使用CASIO fx - 4500P 等袖珍計(jì)算器較常見。為此,利用CASIOfx - 4500P 的編程功能,開發(fā)出了能夠應(yīng)用于空間交會計(jì)算的程序,完全能夠完成MathCad 軟件用于空間交會的計(jì)算功能。而且,由于計(jì)算器體積小,易攜帶,克服了計(jì)算機(jī)野外作業(yè)的上述缺點(diǎn)一、 以高速鐵路工程測量為例論述精密工程測量理論、技術(shù)與方法的具體應(yīng)用情況根據(jù)鐵道聯(lián)盟的定義：高速鐵路指允許速度達(dá)到的客運(yùn)專線，或允許速度達(dá)到的既有線。高速鐵路的突出特點(diǎn)是

38、高平順性和少維修性。精密工程測量是指絕對測量精度達(dá)到毫米量級，相對測量精度達(dá)到，在特殊條件下，采用先進(jìn)的儀器設(shè)備和技術(shù)手段進(jìn)行的一種特殊的工程測量工作。精密工程測量的主要內(nèi)容是建立精密工程控制網(wǎng)。精密工程控制網(wǎng)的作用是在工程施工前、施工中以及施工后的各個(gè)不同的階段對被測量點(diǎn)、線和面提供可靠的測量基準(zhǔn)。精密工程測量的最大特點(diǎn)是要求的測量精度很高。精密工程測量的另一個(gè)特點(diǎn)是對測量的可靠性要求很高，包括測量儀器的鑒定檢核，測量標(biāo)志的穩(wěn)定、測量方法的嚴(yán)密、測量方案的優(yōu)選、觀測量之間的相互檢查控制，以及嚴(yán)密的數(shù)據(jù)處理和對測量的質(zhì)量檢查控制以及監(jiān)理等等。1、高速鐵路那些測量屬于精密工程測量高速鐵路工程變形

39、監(jiān)測和軌道板鋪設(shè)、軌道精調(diào)屬于精密工程測量，就其精度而言，其相對精度可能要求達(dá)到毫米至亞毫米級高速鐵路工程控制網(wǎng)從分級布設(shè)，最弱邊長相對精度從幾萬分之一到上百萬之一，臨近點(diǎn)坐標(biāo)精度一般10毫米左右長大隧道的橫向貫通精度雖然在厘米到分米級，但其對方向測量精度要求很高，也屬于精密工程測量2、高速建精密工程測量體系的必要性高速鐵路行車速度快，列車運(yùn)行安全和舒適度對軌道的高平順性和高穩(wěn)定性要求高；高速鐵路建設(shè)需要大量鋪設(shè)無砟軌道，軌道板的鋪設(shè)和軌道（道岔）精調(diào)都需要高精度、高可靠性的測量技術(shù)做保證；高速鐵路勘察設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營檢測過程中的測量很多都屬于精密工程測量的范疇，“三網(wǎng)合一”建設(shè)的需要；高速鐵

40、路建設(shè)工程測量成套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)需要。3、高速鐵路精密工程測量的特點(diǎn)從控制網(wǎng)網(wǎng)形上看屬于帶狀，CPI直接閉合到國家高等級GPS點(diǎn)（A/B級）困難，所以有時(shí)需要做CP0；高速鐵路精密工程測量最大的特點(diǎn)是精度要求高。軌道基準(zhǔn)點(diǎn)和軌道（道岔）精調(diào)需要達(dá)到亞毫米級測量精度；軌道板的鋪設(shè)需達(dá)到亞毫米毫米級的測量精度；軌道控制網(wǎng)CPIII測量要求1毫米測量精度；高速鐵路精密工程測量層次多，領(lǐng)域廣，工作量繁重，是鐵路建設(shè)成敗的關(guān)鍵技術(shù)之一。4、高速精密工程測量的內(nèi)容及方法主要技術(shù)支持性文件或規(guī)范平面控制測量的內(nèi)容和作業(yè)方法高程控制測量的內(nèi)容和作業(yè)方法控制網(wǎng)復(fù)測及加密作業(yè)方法線下施工階段的測量作業(yè)方法無砟

41、軌道鋪設(shè)階段的測量作業(yè)方法構(gòu)筑物變形測量作業(yè)方法線路整理及竣工測量作業(yè)方法運(yùn)營及養(yǎng)護(hù)維修測量二、京滬高速鐵路精密工程測量1.任務(wù)概況2.作業(yè)依據(jù)3.基本技術(shù)要求平面坐標(biāo)系采用30分帶寬的投影，采用WGS-84橢球參數(shù)，保證投影長度變形值不大于10mm/km。中央子午線見表：起點(diǎn)里程終點(diǎn)里程中央子午線DK665+100DK713+999.744117°3000DK714+000DK759+000117°0000DK759+000DK885+710.37(斷鏈前)117°3000DK885+710.37(斷鏈前)DK953+000118°0000DK953+

42、000DK1013+435.51(斷鏈前)118°3000DK1013+000(斷鏈后)DK1067+300119°0000DK1067+300DK1122+500119°3000DK1122+500DK1169+000120°0000DK1169+000DK1238+500120°3000DK1238+500DK1287+999.17121°0000DK1287+999.17終點(diǎn)121°3000為了滿足客運(yùn)專線鐵路無碴軌道工程測量技術(shù)暫行規(guī)定對投影變形控制值不大于10mm/km的要求，投影面大地高的取值提高，高程抵償面按下

43、表分段。起點(diǎn)里程終點(diǎn)里程中央子午線投影面大地高(m)最大投影變形值(mm/km)DK665+100DK714+000117º 3000409.4DK714+000DK759+000117º 0000308.5DK759+000DK858+500117º 3000308.4DK858+500DK885+710117º 3000708.3DK885+710DK940+400118º 0000707.9DK940+400DK953+000118º 00004010.0DK953+000DK1013+435118º 3000258.

44、1DK1013+435DK1067+300119º 0000308.7DK1067+300DK1122+500119º 3000159.4DK1122+500DK1169+000120º 0000159.8DK1169+000DK1238+500120º 3000107.7DK1238+500DK1287+999121º 0000108.3DK1287+999DK1305+121121º 3000207.7高程系采用85高程基準(zhǔn)。此外，為與北京至徐州段銜接，要聯(lián)測鐵三院CPI平面點(diǎn)四個(gè)、二等水準(zhǔn)點(diǎn)一個(gè)。GPS B級點(diǎn)（CPI）最弱邊相

45、對中誤差小于1/170000，基線邊方向中誤差不大于1.3，相鄰點(diǎn)的相對點(diǎn)位中誤差小于5+D10-6mm，采用全站儀測量CPII時(shí)，CPI以點(diǎn)間距為4Km設(shè)一點(diǎn)對，點(diǎn)對間間距不小于1Km且必須通視。當(dāng)采用GPS測量CPII時(shí)，CPI點(diǎn)間距為Km，不做點(diǎn)對；C級GPS 點(diǎn)（CPII）最弱邊相對中誤差小于1/100000，基線邊方向中誤差不大于1.7； C級GPS 點(diǎn)間距為1000-800m，要求前后點(diǎn)通視，至少有一個(gè)點(diǎn)與之通視。二等水準(zhǔn)測量每公里偶然中誤差不超過1mm，全中誤差不超過2mm。測段、區(qū)段、路線往返測高差不符值不超過4 K，符合路線閉合差不超過4 L，檢測已測測段高差之差不超過6R。

46、二等水準(zhǔn)點(diǎn)按每2km設(shè)置一個(gè)，并位于離開線路中線50-150m范圍內(nèi)。重點(diǎn)工程地段根據(jù)實(shí)際情況增設(shè)。二等水準(zhǔn)按附合路線或閉合路線觀測，不能按支水準(zhǔn)路線觀測。 二等水準(zhǔn)點(diǎn)在滿足CPI、CPII對點(diǎn)位的要求時(shí)，可與CPI、CPII共用。4.GPS點(diǎn)測量控制點(diǎn)布設(shè)要求沿鐵路設(shè)計(jì)中線兩側(cè)50m至1000m范圍布設(shè)GPS B級網(wǎng)點(diǎn)，按“基本技術(shù)要求”中規(guī)定的點(diǎn)間距布設(shè)。在沿線大型橋梁、隧道處考慮加布點(diǎn)。為兼顧GPS網(wǎng)形，在實(shí)地條件允許時(shí)，CPI可在鐵路中心線兩側(cè)錯開布點(diǎn)。為保證通視，CPII在距離線路中心線50-150m范圍內(nèi)沿線路一側(cè)布設(shè)。CPII如要跨線路布設(shè)，則必須考慮路基對通視的影響。GPS觀測

47、及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理坐標(biāo)基準(zhǔn)WGS 84坐標(biāo)系，參考?xì)v元 2000.0；時(shí)間GPS觀測和記錄采用UTC協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC=北京時(shí)間-8h）；GPS B級網(wǎng)技術(shù)、精度指標(biāo)在觀測CPI、CPII同時(shí)，每隔10-20Km觀測一個(gè)既有GPS D級點(diǎn)，其觀測技術(shù)指標(biāo)同CPII。CPICPII觀測模式靜態(tài)觀測靜態(tài)觀測衛(wèi)星高度角15°15有效衛(wèi)星總數(shù)6顆4平均重復(fù)設(shè)站數(shù)2（邊聯(lián)接）1觀測時(shí)段數(shù)12時(shí)段長度90分鐘60采樣間隔15秒1560PDOP值68GPS B級網(wǎng)最弱邊邊長相對中誤差應(yīng)小于1/170000。GPS C級網(wǎng)最弱邊邊長相對中誤差應(yīng)小于1/100000。設(shè)站(1) 作業(yè)前，光學(xué)(激光)對點(diǎn)器

48、與基座必須嚴(yán)格檢查校準(zhǔn)，在作業(yè)過程中應(yīng)經(jīng)常檢查保持正常狀態(tài)。對中誤差小于1mm。(2) 天線安置應(yīng)嚴(yán)格對中、整平并指北，正確量取至廠商指定的天線參考點(diǎn)高度，并須獲得廠商提供的參考點(diǎn)至天線相位中心改正常數(shù)，以便于在隨后的數(shù)據(jù)處理中精確計(jì)算天線高。(3) 天線高每時(shí)段測前（必須在開機(jī)之前）和測后（必須在關(guān)機(jī)之后）各量取一次，每次應(yīng)在相同的位置，從天線三個(gè)不同方向（間隔120°）量取，或用接收機(jī)天線專用量高器量取，兩次量取誤差不大于±2mm時(shí)，取平均值記入觀測手簿。(4) 測站上所有規(guī)定作業(yè)項(xiàng)目經(jīng)認(rèn)真檢查均符合要求，記錄資料完整無缺，將點(diǎn)位恢復(fù)原狀后方可遷站。(5) 在有效觀測時(shí)

49、段內(nèi)，如中途斷電，則該時(shí)段必須重測。因觀測環(huán)境及衛(wèi)星信號等原因造成數(shù)據(jù)記錄中斷累計(jì)時(shí)間超過25分鐘，則該時(shí)段重測。同步環(huán)內(nèi)，如同步觀測時(shí)間小于80分鐘，則該時(shí)段重則。(6) 每一同步環(huán)觀測兩個(gè)時(shí)段，前后時(shí)段儀器盡量保持一致，嚴(yán)格對中整平，盡量避免因多次安置儀器對重復(fù)基線較差帶來的影響。(7) 同一時(shí)段觀測時(shí)間不允許跨UTC時(shí)間 0時(shí)，即北京時(shí)間早上8時(shí)。(8) 以“點(diǎn)號+年積日+時(shí)段號”構(gòu)成數(shù)據(jù)文件名。大地點(diǎn)聯(lián)測在網(wǎng)段的起點(diǎn)、中間、終點(diǎn)附近各聯(lián)測一個(gè)國家一等三角點(diǎn)，至少要有兩個(gè)點(diǎn)。在起、終點(diǎn)的一等三角點(diǎn)必須與鄰網(wǎng)保持一致。內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理(1) 原則上GPS網(wǎng)基線解算采用儀器商提供的隨機(jī)軟件，網(wǎng)平

50、差采用鑒定合格的專門軟件。(2) 每天要對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行同步環(huán)和異步環(huán)、重復(fù)基線進(jìn)行計(jì)算檢核。及時(shí)進(jìn)行觀測數(shù)據(jù)的處理和質(zhì)量分析，檢查其是否符合規(guī)范和技術(shù)設(shè)計(jì)要求。單基線解算不合格時(shí)，要分析原因。解算出每一時(shí)段的基線向量邊后，并計(jì)算出該觀測時(shí)段同步環(huán)坐標(biāo)分量閉合差。當(dāng)各基線的同步觀測時(shí)間超過觀測時(shí)段的80%時(shí)，其閉合差應(yīng)符合下式要求。Wx £(Ön /5)*s Wy £ (Ön /5)*sWz £ (Ön /5)*sW= Ö Wx2+Wy2+Wz2 £ (Ö3n /5)*s由獨(dú)立觀測邊組成的異步環(huán)的坐標(biāo)分量閉

51、合差應(yīng)符合下式：Vx £ 3Ön * s Vy £ 3Ön * s Vz £ 3Ön * s V £ 3Ö3n * s已知點(diǎn)也應(yīng)按上式計(jì)算附合閉合差。同一邊任意兩個(gè)時(shí)段成果互差應(yīng)小于GPS接收機(jī)標(biāo)準(zhǔn)差的2Ö2 倍。當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)，觀測數(shù)據(jù)不能滿足要求時(shí)，應(yīng)對成果進(jìn)行全面分析，必要時(shí)應(yīng)采取補(bǔ)測或重測。 GPS測量的精度指標(biāo) 級別B C D E a（mm）8101010b（mm/km）151020注：a固定誤差（mm）；b比例誤差系數(shù)。各級GPS網(wǎng)相鄰點(diǎn)間弦長精度用下式表示： ()式中 中誤差（mm）；d相鄰點(diǎn)間距離（km）。當(dāng)各項(xiàng)