《{行业分析报告}工程测量部分案例分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《{行业分析报告}工程测量部分案例分析（79页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、注册测绘师资格考试培训教程,案 例 分 析 工程测量部分 山东科技大学测绘科学与工程学院,山东科技大学测绘科学与工程学院,1、工程测量考试基本要求,1.根据工程测量控制网建立的分类，选择和设计方案，确定施测方法。掌握各类限差及超限判断，控制测量的内业计算流程。坐标系的相互转换方法。 2.根据工程建设项目的需要，选择测图比例尺和基本等高（深）距，确定测图方法和生产流程，掌握测区的划分原则、应上交的各项资料及检查验收的内容。 3.根据规划的法律法规文件和相关的技术标准，制定城镇规划定线与拨地测量的实施方案。 4.根据市政工程的特点，确定测绘内容，选择测量方案。 5.根据精密工程的特点，对项目设计书
2、的控制测量方案的可行性、合理性进行分析和评估。,山东科技大学测绘科学与工程学院,1、工程测量考试基本要求,6.根据线路工程的特点，确定工程初测和定测的方案。 7.根据地下管线工程项目要求，收集现状管线资料，实施现场调查程序，选择探测方法，确定探测仪器设备。 8.根据施工项目对施工测量的要求，选择施工测量方案，确定施工测量的方法和仪器设备。 9.根据隧道测量贯通精度，设计隧道测量的洞外和洞内控制测量方案。 10.根据工程项目的要求和分类，选择变形和形变的观测方案，确定观测的方法与操作规程及所使用的仪器设备。 11.根据竣工测量的要求，确定工程的测量技术方案。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、
3、隧道控制测量案例,一、背景材料 我国在中南与西南地区拟修建一条东西走向的地铁，设计单位提供了线路的首级控制网数据。中铁某工程局中标铁路线上的一隧道施工任务，该隧道长近10km，平均海拔500m，进洞口和出洞口以桥梁和另外两标段的隧道相连。为了保证隧道双向施工的需要，需在线路首级控制的基础上，按C级GPS网观测的要求布设隧道的地面施工控制网，并按二等水准测量的要求对隧道进洞口和出洞口进行高程联测。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,该工程局可用的硬件设备包括：双频GPS接收机6台套、单频GPS接收机6台套、S3光学水准仪6台套、数字水准仪2台套（每千米往返水准观测精度达0.3
4、mm，最小显示0.01mm），以及2秒全站仪3台套。 软件包括：GPS数据处理软件水准平差软件。 人员方面，可根据项目的需要，配备测量技术人员。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,二、分析要点 （一）基本概念及要求 （1）施工控制网的特点：精度要求高，控制点的密度大，控制范围小，受施工干扰大，使用频繁，控制网坐标系与施工坐标系一致，投影面与工程的平均高程面一致等；可不遵循“由高级到低级”的原则。 （2）选点时要考虑使用的方便性，尽量建立观测墩，采用强制对中盘。最好采用国家统一3带高斯直角坐标系。当边长的归算投影（高斯投影和高斯面投影）改正不能满足工程精度要求时，应采用工程区
5、域的中央子午线作为高斯投影的中央子午线进行高斯投影。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,投影面的选择应满足“控制点坐标反算的两点间长度与实地两点间长度之差应尽可能小”的要求。可将坐标数据归算到测区的平均高程上，最后再将坐标转换的施工坐标系中。如遂道施工控制网一般投影到隧道贯通平面上，也可以将长度投影到定线放样精度要求最高的平面上。 （3）遂道控制网不是国家级网，应根据工程的大小、范围、精度和点位密度的要求布设网点，不过分地要求点位均匀，平均边长从几百米到几公里不等，以满足工程需要为原则。目前，多采用GPS测量， GPS数据处理时，一般采用一点一方向进行约束平差。,山东科技大
6、学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,（4）隧道控制测量分为地面和洞内两部分。地面的施工控制网，尽量采用GPS测量。在进、出口线路中线上布设进、出口点，洞口控制点的位置应便于引测进洞。该点最好纳入同级网，与主网一起平差，如果无法纳入主网内，也可以是低一级的控制点。另外再布设三个定向点，进、出口点与相应的定线点之间要通视。为减小垂线偏差的影响，高差不要相差太大。 因为有通视要求，洞口处GPS基线不可能很长，一般要求300-500m，若小于该值，应设强制对中装置，以减小照准与对中误差对短边测角精度的影响。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,为减小进、出口点相对点位误差以及
7、对贯通横向误差的影响，最好使进、出口点构成高级控制网的一条边或互相通视。对于山岭隧道，很难使进、出口点之间直接通视。但可在中间山脊上设一个控制点，使它分别与进、出口点通视。这样可显著地减小地面控制网误差对贯通横向误差的影响。 洞内导线的布设具有以下特点：洞内导线是随着隧道的开挖逐渐向前延伸，导线的形状完全取决于坑道的形状。故洞内导线常布设成大地四边形构成的全导线网和交叉双导线网等形式。为提高精度，可对某些边加测陀螺方位角。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,三、隧道控制网的工作流程 1）收集资料、了解情况，重点是判定已有资料的正确性和实用性 。并且初步设计控制网方案。控制网
8、可根据现场的地形、工程大小和要求以及现有的仪器设备，在确保工程质量的前提下，可选择测距导线网、测边网、边角网、GPS网等。 2）现场踏勘选点，结合现场踏勘和工程要求，初步选点（应注意控制点点位不要布设在由于隧道开挖而可能产生地表变形的地区）。 3）编制测量设计书，进行误差预计，以验证所选择的测量方案、测量仪器和方法的合理性。 4）依据设计的测量方案，定点埋石。并进行施测和平差计算。 5）编写技术总结，提交资料。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,四、本案例分析 该隧道长度达10km，因此地面控制应布设C级GPS网，应选用双频GPS接收机，如选择6台套接收机测量时，应注意重复
9、基线数量是否满足规程要求。计算重复基线长度较差的最大允许值,独立闭合环坐标与坐标分量闭合差的限差值，并判定其是否超限。GPS数据处理的基本流程。 高程控制测量按二等水准测量要求进行，因此应选用数字水准仪（每千米往返水准观测精度达0.3mm）。 洞内平面控制测量应选用2秒全站仪进行，高程控制测量最好选用S1以上精度等级的水准仪。 投影面应选择隧道贯通平面上。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,方案设计：根据现场勘察的情况和工程要求，编制观测方案，以确定所用设备、人员、观测方案、所需时间等。 注：对GPS测量，在设计方案中要重点突出观测的时段数、每一时段的观测时间、要按边连接等
10、内容；对水准测量，要明确视距、前后视距差、前后视距累积差、视线高、往返高差之差等。 最终应提交的成果：技术设计书；仪器检验校正资料；控制网网图；控制测量外业资料；控制测量计算及成果资料；所有测量成果及图件电子文件；技术总结。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,五、2011年注册测绘师考试真题 某市的基础控制网，因受城市建设、自然环境、人为活动等因素的影响，测量标志不断损坏、减少。为了保证基础控制网的功能，该市决定对基础控制网进行维护，主要工作内容包括控制点的普查、补埋、观测、计算及成果的坐标转换等。 1）已有资料情况 该市基础控制网的观测数据及成果；联测国家高等级三角点5个
11、，基本均匀覆盖整个城市区域，各三角点均有1980西安坐标系成果；城市及周边地区的GPS连续运行参考站观测数据及精确坐标；城市及周边地区近期布设的国家GPS点及成果。 2）控制网测量精度指标要求 控制网采用三等GPS网，主要技术指标见下表：,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,3）外业资料的检验 使用随接收机配备的商用软件对观测数据进行解算。对同步环闭合差，独立闭合环、重复基线较差进行检核，各项指标应满足精度要求： a.同步环各坐标分量闭合差（WX、WY、WZ） WX WY WZ 其中为基线测量误差。 b.独立闭合环坐标闭合差Ws和各坐标分量闭合差（WX、WY、WZ） WX W
12、Y WZ 式中：的含义同上，n表示闭合环边数。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,项目实施中，测得某一基线长度约为10km，重复基线的长度较差95.5mm；某一由6条边（平均边长约为5km）组成的独立闭合环，其X、Y、Z坐标分量的闭合差分别为60.4mm、160.3mm、90.5mm。 4）GPS控制网平差解算 a、三维无约束平差 b、三维约束平差 5）坐标转换 该市基于2000国家大地坐标系建立了城市独立坐标系，该独立坐标系使用中央子午线为东经15任意带高斯平面直角坐标，通过平差与严密换算获得城市基础控制网2000国家大地坐标系与独立坐标系成果后，利用联测的5个高等级三角
13、点成果，采用平面二维四参数转换模型，获得了该基础控制网1954年北京坐标系与1980西安坐标系成果。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,6）问题： （1）计算该重复基线长度较差的最大允许值，并判定其是否超限。 （2）计算该独立闭合环坐标与坐标分量闭合差的限差值，并判定闭合差是否超限。 （3）简述该项目GPS数据处理的基本流程。 （4）简述该项目1980西安坐标系与独立坐标系转换关系的建立方法及步骤。 （上述计算：计算过程保留小数点后二位，结果保留小数点后一位）,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,案例分析答案 1）可以将最弱边相对中误差理解为边长相对误差的
14、极限值，即 MSlim/S =（2*MS/S）=1/80000 (MS为边长相对中误差，S为边长) 题中指定边的误差的极限值 MSlim=2*MS=10000000mm*1/80000=125mm 可以算得：MS=62.5mm 因为边长测量值S=（s1+s2）/2 ( s1、s2分别为往返测量值) 往返测较差ds=s1-s2 根据误差传播率，则有： (MS)2 =（m1/2）2+（m2/2）2 (m1、m2分别为往返测量中误差) （Mds）2= m12+ m22 假定往返测精度相同，即m1=m2=m 可推得 MS= m /2 ； m=2* MS； Mds=2*m=2 MS,山东科技大学测绘科学
15、与工程学院,2、隧道控制测量案例,如果取两倍中误差作为极限误差，则较差极限值=2*Mds=4MS=250mm 题中往返较差为95.5mm250mm，故不超限。 实际工作中为了简化计算工作量，通常直接把往返测较差ds的一半（即47.8）当作为边长误差，而取两倍边长中误差2MS=125mm作为边长误差的极限值，这样就有：47.8mm125mm，也可得出不超限结论。 2）首先计算基线测量误差=（a2+（bd）2） =（102+（5000000/1000000）2 =11.1mm 独立环坐标闭合差W=2*(3n)*=2*(3*6)*11.1=94.1mm 独立环坐标分量闭合差Wx=Wy=Wz=2*n*
16、=54.3mm 实测得 Wx=60.4 Wy=160.3 Wz=90.5 均大于其容许值，故判定该独立环闭合差超限。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,3）数据处理流程如下： （1）数据准备 包括输入必要数据（如测站名称、仪器高）、将全部数据文件转换成数据处理软件认可的格式等； （2）将全部数据文件导入处理软件； （3）已知数据导入：5个高等级三角点的1980西安坐标系坐标 （4）基线解算 包括对基线精度、同步环、独立环和重复基线闭合差、较差情况的考察、分析和处理，必要时对某些测站进行重测； （5）WGS84坐标系下三维平差（无约束平差）及其精度分析并决定处理办法； (6) 1980西安坐标系下二维平差（利用5个高等级三角点1980西安坐标系坐标作为约束条件的约束平差）及其精度分析并决定处理办法； （7）输出平差结果。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,4）坐标转换 (1) 采用GPS静态测量方式将5个（少一点也可，但最少不得少
