第二章工程建設(shè)中的測(cè)量工作與信息管理(測(cè)繪)

河南理工大學(xué)第二章

工程建設(shè)中的測(cè)量工作與信息管理《工程測(cè)量學(xué)》第2章目錄2.1工程規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作2.2工程施工建設(shè)階段的測(cè)量工作

2.3工程營(yíng)運(yùn)管理階段的測(cè)量工作2.4工程建設(shè)中的測(cè)量信息管理重點(diǎn)

任何一項(xiàng)工程都必須按照自然條件和預(yù)期目的進(jìn)行選址和規(guī)劃設(shè)計(jì)。

以前：設(shè)計(jì)人員進(jìn)行規(guī)劃選址首先是收集各種比例尺的地形圖，再結(jié)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(cè)量人員進(jìn)行初步勘測(cè)；

現(xiàn)在：數(shù)字測(cè)圖技術(shù)、一體化軟件和GIS軟件,技術(shù)的發(fā)展對(duì)規(guī)劃具有推動(dòng)作用。2.0工程建設(shè)的三個(gè)階段規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量施工建設(shè)階段的測(cè)量竣工后的運(yùn)營(yíng)管理階段的測(cè)量2.0工程建設(shè)的三個(gè)階段

規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作主要是測(cè)繪地形圖和縱、橫斷面圖。

施工建設(shè)階段的測(cè)量的主要任務(wù)是，按照設(shè)計(jì)要求在實(shí)地準(zhǔn)確地標(biāo)定建筑物各部分的平面位置和高程，作為施工與安裝的依據(jù)。(施工放樣)竣工后的運(yùn)營(yíng)管理階段的測(cè)量，包括竣工測(cè)量以及為監(jiān)視工程安全狀況的變形觀測(cè)與維修養(yǎng)護(hù)等測(cè)量工作。2.1工程規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作

規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作，主要是提供各種比例尺的地形圖供規(guī)劃設(shè)計(jì)人員進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作根據(jù)工程的性質(zhì)不同而不同，下面主要以工業(yè)企業(yè)、線路和橋梁規(guī)劃設(shè)計(jì)階段測(cè)量工作為例。一、工業(yè)企業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作

昆明理工大學(xué)新校區(qū)現(xiàn)場(chǎng)選址

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(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)必須有設(shè)計(jì)底圖，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)某蓤D比例尺，野外實(shí)測(cè)數(shù)字化地形圖或航攝數(shù)字化地形圖，并制作各種專題圖，為設(shè)計(jì)者提供設(shè)計(jì)底圖。

1:5000---規(guī)劃設(shè)計(jì)：廠址選擇、總體規(guī)劃、方案比較1:2000---初步設(shè)計(jì)；1:1000---施工設(shè)計(jì)；1:500---地形復(fù)雜、建筑物密集、精度要求較高的工業(yè)企業(yè)的施工設(shè)計(jì)。一、工業(yè)企業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作

二、線路規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作

深圳市某公路選址鐵路、公路、架空送電線路以及輸油管道等均屬于線型工程，它們的中線統(tǒng)稱“線路”。線路在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作稱為線路測(cè)量。為線路設(shè)計(jì)收集必要的地形資料。各種線型工程的勘測(cè)工作內(nèi)容基本是一樣的，但隨著工程的不同有些差異。

以鐵路為例，詳細(xì)說(shuō)明線路勘測(cè)的內(nèi)容和任務(wù)。二、線路規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作

我國(guó)鐵路規(guī)劃設(shè)計(jì)的程序：方案研究初測(cè)初步設(shè)計(jì)定測(cè)施工設(shè)計(jì)等勘測(cè)工作分為初測(cè)和定測(cè)兩個(gè)階段進(jìn)行。二、線路規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作

初測(cè)是在設(shè)計(jì)人員下達(dá)規(guī)劃設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)后進(jìn)行的測(cè)量工作。

對(duì)線路方案研究中認(rèn)為有價(jià)值的幾條線路或一條主要線路，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，在實(shí)地進(jìn)行選點(diǎn)、插旗，標(biāo)出線路方向；

根據(jù)實(shí)地上選定的插旗點(diǎn)進(jìn)行平面控制測(cè)量和水準(zhǔn)測(cè)量，測(cè)出各點(diǎn)的平面位置和高程；

測(cè)繪比例尺為1:5000~1:2000的帶狀地形圖(或稱初測(cè)地形圖)，供編制初步設(shè)計(jì)使用。二、線路規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作

定測(cè)是對(duì)已批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)所選定的線路方案，利用帶狀地形圖上初測(cè)導(dǎo)線和紙上線路的幾何關(guān)系，將選定的線路測(cè)設(shè)到實(shí)地上去。

定測(cè)工作包括中線測(cè)量、曲線測(cè)設(shè)、縱橫斷面測(cè)量以及局部的地形圖測(cè)繪，并為施工設(shè)計(jì)收集資料。二、線路規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作

京滬高速鐵

三、橋梁規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作

青島跨海大橋效果圖

橋位平面和高程控制測(cè)量橋址定線測(cè)量斷面測(cè)量橋位地形測(cè)量流向測(cè)量船筏走行線測(cè)量鉆孔定位三、橋梁規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作

2.2工程施工建設(shè)階段的測(cè)量工作

主要是按設(shè)計(jì)要求將設(shè)計(jì)的建構(gòu)筑物位置、形狀、大小及高程在實(shí)地標(biāo)定出來(lái)，以便進(jìn)行施工；另一方面作為施工質(zhì)量的監(jiān)督，還需進(jìn)行工程質(zhì)量監(jiān)理。施工測(cè)量工作是工程施工的眼睛，在工程建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用。輸電線路工程施工測(cè)量2.2工程施工建設(shè)階段的測(cè)量工作一、施工測(cè)量工作

按照設(shè)計(jì)和施工技術(shù)要求，將圖紙上設(shè)計(jì)建(構(gòu))筑物平面位置、形狀和高程，在施工現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定出來(lái)，這種標(biāo)定工作稱為施工放樣(或稱測(cè)設(shè))。

施工放樣遵循的原則和工作程序：

“從整體到局部”

“先控制后碎部”施工測(cè)量的工作程序

首先，根據(jù)工程總平面圖和地形條件建立施工控制網(wǎng)；

根據(jù)施工控制網(wǎng)點(diǎn)在實(shí)地定出各個(gè)建筑物的主軸線和輔助軸線；

再根據(jù)主軸線和輔助軸線標(biāo)定建筑物的各個(gè)細(xì)部點(diǎn)(施工放樣)。施工測(cè)量如此工作程序的目的：

能保證建筑物幾何關(guān)系的正確；

使施工放樣工作可以有條不紊地進(jìn)行；

避免誤差的累計(jì)。2.2工程施工建設(shè)階段的測(cè)量工作一、施工測(cè)量工作——施工控制網(wǎng)對(duì)于施工平面控制網(wǎng)的布設(shè)，應(yīng)根據(jù)施工對(duì)象的不同而有所區(qū)別：矩形控制網(wǎng)(建筑方格網(wǎng))：建筑和廠區(qū)導(dǎo)線網(wǎng)：線狀工程、地下工程邊角網(wǎng)：

GPS網(wǎng)：地形起伏較大的山嶺地區(qū)跨江河工程建筑方格網(wǎng)的測(cè)設(shè)（1）按建筑基線測(cè)設(shè)的方法，先確定主軸線。（2）撥角90o,加密形成方格網(wǎng)。

張河灣施工控制網(wǎng)

張河灣施工控制網(wǎng)

張河灣施工控制網(wǎng)點(diǎn)連式

相鄰兩個(gè)同步圖形只通過(guò)一個(gè)公共點(diǎn)連接，但圖形強(qiáng)度較低，易有連環(huán)影響，一般不單獨(dú)使用。B11A1C1A2B22B3C33B4A44GPS控制網(wǎng)布設(shè)GPS控制網(wǎng)布設(shè)邊連式

相鄰兩個(gè)同步圖形只通過(guò)一條邊連接，具有較多的重復(fù)基線和獨(dú)立環(huán)，圖形條件較強(qiáng)，作業(yè)效率高，被廣泛采用。B11A1C123452網(wǎng)連式

相鄰兩個(gè)同步圖形通過(guò)三個(gè)以上的公共點(diǎn)連接，至少需要4臺(tái)GPS接收機(jī)，圖形條件很強(qiáng)，成本較高，多用于高精度的控制網(wǎng)。一、施工測(cè)量工作——施工放樣施工放樣的主要內(nèi)容：①放樣依據(jù)的選擇，即放樣已知點(diǎn)的選擇。②選擇放樣方法：根據(jù)設(shè)計(jì)圖和控制點(diǎn)的分布情況選擇—極坐標(biāo)法/直角坐標(biāo)法/交會(huì)法/GPSRTK③計(jì)算放樣元素：根據(jù)已選定的放樣方法和已知點(diǎn)坐標(biāo)和高程以及設(shè)計(jì)坐標(biāo)和高程，計(jì)算出需要測(cè)設(shè)的水平角值、邊長(zhǎng)值和高差值，這些元素稱為放樣元素。二、監(jiān)理測(cè)量工作監(jiān)理具有一票否決、分割工程和終止合同的權(quán)力！——國(guó)際咨詢工程師協(xié)會(huì)(FIDIC)作為監(jiān)理單位的測(cè)量監(jiān)理工程師是監(jiān)理工作中最重要的一環(huán)，沒(méi)有測(cè)量監(jiān)理工程師的簽字，甲方可以不支付任何費(fèi)用給施工單位。測(cè)量監(jiān)理工程師與工程施工方的測(cè)量人員之間是監(jiān)督和被監(jiān)督的關(guān)系。自然，測(cè)量監(jiān)理工作的側(cè)重點(diǎn)與普通施工單位的測(cè)量工程師有很大的區(qū)別。測(cè)量監(jiān)理工作的重點(diǎn)是對(duì)工程施工中的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行審查和檢核。公路橋梁工程測(cè)量監(jiān)理工程師的具體測(cè)量工作：施工開(kāi)始時(shí)，全面復(fù)測(cè)、檢查控制網(wǎng)；

驗(yàn)收承包人的施工定線；驗(yàn)收承包人測(cè)定的原始地面高程；審批承包人提交的施工圖；對(duì)橋梁施工，還需檢測(cè)橋梁下、上部結(jié)構(gòu)的施工放樣；對(duì)道路工程，需要抽查每層路基的厚度、平整度、寬度、縱橫坡度，檢查施工單位的內(nèi)業(yè)資料是否真實(shí)。二、監(jiān)理測(cè)量工作二、監(jiān)理測(cè)量工作橋墩臺(tái)檢測(cè)水流方向水流方向2.3工程營(yíng)運(yùn)管理階段的測(cè)量工作

主要任務(wù)是工程建筑物的變形觀測(cè)。在工程建筑物運(yùn)營(yíng)期間，為了監(jiān)視其安全和穩(wěn)定的情況，了解其設(shè)計(jì)是否合理，驗(yàn)證設(shè)計(jì)理論是否正確，需要定期對(duì)其位移、沉降、傾斜以及搖擺等進(jìn)行觀測(cè)，稱為變形觀測(cè)?；幼冃斡^測(cè)2.3工程營(yíng)運(yùn)管理階段的測(cè)量工作

各種工程在運(yùn)營(yíng)中的測(cè)量工作：建(構(gòu))筑物變形測(cè)量工作工程建筑物：沉陷、傾斜、裂縫、撓度土工建筑物：水平位移、垂直位移、裂縫等鋼筋混凝土建筑物：外部觀測(cè)、內(nèi)部觀測(cè)工業(yè)設(shè)備安全運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)主軸線水平位移豎向垂直位移設(shè)備間的相對(duì)位置關(guān)系地表沉降測(cè)量：地下水、礦產(chǎn)采空局部地區(qū)形變：滑坡體監(jiān)測(cè)變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的建立：工作基點(diǎn)、基準(zhǔn)點(diǎn)2.4工程建設(shè)中的測(cè)量信息管理

一、工程建設(shè)中測(cè)量信息管理的現(xiàn)狀目前，我國(guó)工程建設(shè)中測(cè)量信息管理的現(xiàn)狀還較落后，加強(qiáng)測(cè)量信息的管理，將地形資料，含幾何數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理；將施工或監(jiān)理信息進(jìn)行存檔；保存和分析施工建筑物的變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等。

實(shí)現(xiàn)各種測(cè)量信息從采集、處理、更新到管理的一體化、自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化，是工程建設(shè)對(duì)測(cè)繪信息管理工作的新要求。2.4工程建設(shè)中的測(cè)量信息管理

一、工程建設(shè)中測(cè)量信息管理的現(xiàn)狀

工程規(guī)劃設(shè)計(jì)階段：測(cè)量任務(wù)主要是提供地形資料，含幾何數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)者一般只注重幾何數(shù)據(jù)，且大多使用本行業(yè)或本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的專用設(shè)計(jì)軟件，原始測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)、成果數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形數(shù)據(jù)庫(kù)與設(shè)計(jì)圖庫(kù)之間的聯(lián)系性、繼承性較差。因此，需要一套為工程規(guī)劃設(shè)計(jì)服務(wù)的設(shè)計(jì)與信息管理系統(tǒng)，作為施工放樣、竣工驗(yàn)收、安全監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)。2.4工程建設(shè)中的測(cè)量信息管理

一、工程建設(shè)中測(cè)量信息管理的現(xiàn)狀

施工建設(shè)階段：施工單位與設(shè)計(jì)單位之間的測(cè)量信息交流還僅僅是“圖對(duì)圖”的交流。施工單位從設(shè)計(jì)圖上獲取放樣數(shù)據(jù)，最終又以竣工圖的形式交付給管理單位。因此，需要一套為工程施工建設(shè)服務(wù)的信息管理系統(tǒng)。2.4工程建設(shè)中的測(cè)量信息管理

一、工程建設(shè)中測(cè)量信息管理的現(xiàn)狀施工中的監(jiān)理工作的測(cè)量信息管理也自成一體。管理單位的主要任務(wù)是維護(hù)與管理建成的工程建筑物，但需要掌握規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、施工建設(shè)階段中的各種測(cè)量信息，需要設(shè)計(jì)和監(jiān)理單位的資料，還需要進(jìn)行長(zhǎng)期的安全監(jiān)測(cè)、變形分析、解釋和預(yù)報(bào)。亦即，在工程運(yùn)營(yíng)管理階段，需要一套為工程安全運(yùn)營(yíng)服務(wù)的信息管理系統(tǒng)。2.4工程建設(shè)中的測(cè)量信息管理

一、工程建設(shè)中測(cè)量信息管理的現(xiàn)狀總之，工程測(cè)量信息管理在工程建設(shè)的各個(gè)階段都是不可缺少的。

如何將各階段的測(cè)量信息和相關(guān)信息連成一個(gè)有機(jī)的整體并為設(shè)計(jì)、施工與管理共享，是工程測(cè)量學(xué)需要解決的問(wèn)題。工程信息管理系統(tǒng)及應(yīng)用

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(gè)或部分地球表面(包括大氣層在內(nèi))與空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)。各種地理信息系統(tǒng)千差萬(wàn)別，需要在地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件上開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)，即專題地理信息系統(tǒng)。

工程測(cè)量信息系統(tǒng)也是一種專題地理信息系統(tǒng)。狹義上，它只管理與工程有關(guān)的測(cè)量信息；廣義上，它還管理與測(cè)量有關(guān)的工程信息。

信息處理與管理信息采集方法：用測(cè)量?jī)x器(經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀或全站儀)觀測(cè)，手工或自動(dòng)記錄，經(jīng)加工、處理進(jìn)入工程測(cè)量信息數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)數(shù)字化儀自動(dòng)或手動(dòng)掃描采集用攝影測(cè)量方法獲取影像，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行處理從而得到有關(guān)信息信息處理：信息傳輸

信息加工信息存儲(chǔ)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(duì)一次信息進(jìn)行過(guò)濾或加工的信息。變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)----預(yù)測(cè)模型的建立配套庫(kù)：數(shù)據(jù)庫(kù)、方法庫(kù)和模型庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)：存放二次信息方法庫(kù)：存放標(biāo)準(zhǔn)算法模型庫(kù)：存放各種模型線分類法：又叫層級(jí)分類。它將分類對(duì)象按屬性特征逐次分成若干層，排成按層次、逐級(jí)展開(kāi)的分類體系。面分類法：將選定的分類對(duì)象的屬性特征視為“面”，每個(gè)“面”又分成彼此獨(dú)立的類目，按一定的順序?qū)ⅰ懊妗逼叫信帕?。信息分類信息編碼順序碼：用連續(xù)位數(shù)表示編碼：如01表示學(xué)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(duì)象屬性的文字、數(shù)字、記號(hào)作為編碼。合成碼：用兩個(gè)以上的編碼進(jìn)行組合。信息管理：信息分類一般采用兩種方法：線分類法和面分類法管理信息時(shí)必須建立一套管理標(biāo)準(zhǔn)，信息編碼是信息資源管理的重要組成部分。信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

?數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯模式設(shè)計(jì)

?用戶權(quán)限的設(shè)計(jì)

?索引文件的設(shè)計(jì)：可建立索引文件，折半查找和

順序查找

?中間文件或臨時(shí)文件的設(shè)計(jì)

?視圖的設(shè)計(jì)輸入／輸出及界面設(shè)計(jì)輸入設(shè)計(jì)：要方便輸出設(shè)計(jì)：報(bào)表、圖形等TGO數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)工程信息管理系統(tǒng)及應(yīng)用

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