最新 工程测量学

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1、工程测量学 科技名词定义中文名称：工程测量学 英文名称：engineering surveying 定义：研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术的学科。 所属学科： 测绘学(一级学科) ；测绘学总类(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片工程测量学工程测量学重新进行了定义，指出了该学科的地位和研究应用领域；阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展；在理论方法发展方面，重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践，简介了地面控

2、制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统科傻系统。最后展望了 21 世纪工程测量学若干发展方向。 目录隐藏一、学科地位和研究应用领域 二、工程测量仪器的发展 三、工程测量理论方法的发展 四、大型特种精密工程测量 五、科技研究开发实践 六、工程测量学的发展展望 1.图书信息 1. 2.图书信息 1. 一、学科地位和研究应用领域二、工程测量仪器的发展三、工程测量理论方法的发展四、大型特种精密工程测量五、科技研究开发实践六、工程测量学的发展展望1.图书信息 1. 2.图书信息 1.培养目标 主要课程 就业方向编 辑 本 段 一 、 学 科 地 位 和 研 究 应 用 领 域1. 学 科 定 义

3、 工 程 测 量 学 是 研 究 地 球 空 间 (地 面 、 地 下 、 水 下 、 空 中 )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 代 发 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

4、 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 。 总 的 来 说 ， 整 个 学 科 的 二 级 学 科 仍 应 作 如 下 划 分 ： 大 地 测 量 学 (包 括 天 文 、 几 何 、 物 理 、 卫 星 和 海 洋 大 地 测 量 )； 工 程 测 量 学 (含 近 景 摄 影 测 量 和 矿 山 测 量 )； 航 空 摄 影 测 量 与 遥 感 学 ； 地 图 制 图 学 ； 不 动 产 地 籍 与 土 地 整 理 。 3.

5、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 、 3 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 。 由 Hennecke,Mueller,Werner 3 个

6、 德 国 人 所 编 著 的 工 程 测 量 学 ， 主 要 按 下 述 内 容进 行 划 分 和 编 写 ： 测 量 仪 器 和 方 法 ； 线 路 、 铁 路 、 公 路 建 设 测 量 ； 高 层 建 筑 测量 ； 地 下 建 筑 测 量 ； 安 全 监 测 ； 机 器 和 设 备 测 量 。 由 于 工 程 测 量 的 研 究 应 用 领 域 非 常 广 泛 ， 发 展 变 化 也 很 快 ， 因 此 写 书 十 分 困 难 。 目前 国 内 外 没 有 一 本 全 面 涉 及 工 程 测 量 学 理 论 、 技 术 、 方 法 和 实 际 应 用 的 现 代 专 著 或 教 材。 国

7、 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

8、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 。 德 国 、 瑞 士 、 奥 地 利 3 个 德 语 语 系 国 家 自 50 年 代 发 起 组 织 每 3 4 年 举 行 一 次的 “工 程 测 量 国 际 学 术 讨 论 会 ”。 过 去 把 工 程 测 量 划 分 为 以 下 几 个 专 题 ： 测 量 仪 器 和数 据 获 取 ； 数 据 解 释 、 处 理 和 应 用 ； 高 层 建 筑 和 设 备 安 装 测 量 ； 地 下 和 深 层

9、建 筑 测 量 ；环 境 和 工 程 建 筑 物 变 形 监 测 。 1992 年 第 11 届 讨 论 会 的 专 题 是 ： 测 量 理 论 与 测 量 方 案 ； 测 量 技 术 和 测 量 系 统； 信 息 系 统 和 CAD ； 在 建 筑 工 程 和 工 业 中 的 应 用 。 1996 年 的 第 12 届 讨 论 会 的 专 题 是 ： 测 量 和 数 据 处 理 系 统 ； 监 测 和 控 制 ； 在 工业 和 建 筑 工 程 中 的 质 量 问 题 ； 数 据 模 型 和 信 息 系 统 ； 交 叉 学 科 的 大 型 工 程 项 目 。 从 以 上 可 见 ， 工 程 测

10、 量 学 的 研 究 领 域 既 有 相 对 的 固 定 性 ， 又 是 不 断 发 展 变 化 的 。 笔者 认 为 ， 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

11、 ， 大 型 特 种 精 密 工 程 建 设 是 促 进 工 程 测 量 学 科 发 展 的 动 力。 编 辑 本 段 二 、 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

12、、通 讯 及 CCD 技 术 ， 可 实 现 测 量 的 全 自 动 化 ， 被 称 作 测 量 机 器 人 。 测 量 机 器 人 可 自 动 寻找 并 精 确 照 准 目 标 ， 在 1 s 内 完 成 一 目 标 点 的 观 测 ， 像 机 器 人 一 样 对 成 百 上 千 个 目 标作 持 续 和 重 复 观 测 ， 可 广 泛 用 于 变 形 监 测 和 施 工 测 量 。 GPS 接 收 机 已 逐 渐 成 为 一种 通 用 的 定 位 仪 器 在 工 程 测 量 中 得 到 广 泛 应 用 。 将 GPS 接 收 机 与 电 子 全 站 仪 或 测 量机 器 人 连 接 在 一

13、 起 ， 称 超 全 站 仪 或 超 测 量 机 器 人 。 它 将 GPS 的 实 时 动 态 定 位 技 术 与全 站 仪 灵 活 的 3 维 极 坐 标 测 量 技 术 完 美 结 合 ， 可 实 现 无 控 制 网 的 各 种 工 程 测 量 。 专 用 仪 器 是 工 程 测 量 学 仪 器 发 展 最 活 跃 的 ， 主 要 应 用 在 精 密 工 程 测 量 领 域 。 其 中 ，包 括 机 械 式 、 光 电 式 及 光 机 电 (子 )结 合 式 的 仪 器 或 测 量 系 统 。 主 要 特 点 是 ： 高 精 度 、自 动 化 、 遥 测 和 持 续 观 测 。 用 于

14、建 立 水 平 的 或 竖 直 的 基 准 线 或 基 准 面 ， 测 量 目 标 点 相 对 于 基 准 线 (或 基 准 面 )的 偏 距 (垂 距 )， 称 为 基 准 线 测 量 或 准 直 测 量 。 这 方 面 的 仪 器 有 正 、 倒 锤 与 垂 线 观 测 仪 ，金 属 丝 引 张 线 ， 各 种 激 光 准 直 仪 、 铅 直 仪 (向 下 、 向 上 )、 自 准 直 仪 ， 以 及 尼 龙 丝 或 金属 丝 准 直 测 量 系 统 等 。 在 距 离 测 量 方 面 ， 包 括 中 长 距 离 (数 十 米 至 数 公 里 )、 短 距 离 (数 米 至 数 十 米 )

15、和 微距 离 (毫 米 至 数 米 )及 其 变 化 量 的 精 密 测 量 。 以 ME5000 为 代 表 的 精 密 激 光 测 距 仪 和 TERRAMETER LDM2 双 频 激 光 测 距 仪 ， 中 长 距 离 测 量 精 度 可 达 亚 毫 米 级 ； 可 喜 的 是 ，许 多 短 距 离 、 微 距 离 测 量 都 实 现 了 测 量 数 据 采 集 的 自 动 化 ， 其 中 最 典 型 的 代 表 是 铟 瓦 线尺 测 距 仪 DISTINVAR， 应 变 仪 DISTERMETER ISETH， 石 英 伸 缩 仪 ， 各 种 光 学 应变 计 ， 位 移 与 振 动

16、 激 光 快 速 遥 测 仪 等 。 采 用 多 谱 勒 效 应 的 双 频 激 光 干 涉 仪 ， 能 在 数 十 米范 围 内 达 到 0.01m 的 计 量 精 度 ， 成 为 重 要 的 长 度 检 校 和 精 密 测 量 设 备 ； 采 用 CCD线 列 传 感 器 测 量 微 距 离 可 达 到 百 分 之 几 微 米 的 精 度 ， 它 们 使 距 离 测 量 精 度 从 毫 米 、 微 米级 进 入 到 纳 米 级 世 界 。 高 程 测 量 方 面 ， 最 显 著 的 发 展 应 数 液 体 静 力 水 准 测 量 系 统 。 这 种 系 统 通 过 各 种 类 型的 传 感 器 测 量 容 器 的 液 面 高 度 ， 可 同 时 获 取 数 十 乃 至 数 百 个 监 测 点 的 高 程 ， 具 有 高 精 度、 遥 测 、 自 动 化 、 可 移 动 和 持