山东科技大学泰山科技学院毕业设计（论文）
浅析精密水准测量在工程变形监测中的应用
学生姓名
系（部）xxxxxxxxxxx
专业工程测量
指导教师
2012年5月21日
摘要
工程变形监测的内容主要包括对各工程变形体进行的水平位移，垂直位移的监测。对变形体进行偏移、倾斜、绕度、弯曲、扭转、裂缝等的测量，主要是指对所描述的变形体自身形变和位移的几何测量的监测。采用工程变形的几何分在对精密水准测量的基础上，阐述了该项技术在变形监测中应用前景和地位。在普通水准测量原理基础上，做出了更高精度的要求和严密施测程序。如：往测奇数站采用观测后尺基本分划前尺基本分划前尺辅助分划后尺辅助分划，往测偶数站采用观测前尺基本分划后尺基本分划后尺辅助分划前尺辅助分划。返测奇偶数测站的观测程序与往测偶奇数测站的程序相同。视线长度一般在50m 以内，前后视距差小于1m，测段累计差小于3m ，视距读至1mm，基辅差读至0.1mm，基辅高差之差小于0.6mm。实践证明，此项程序和精度要求完全符合变形监测应用。析和变形的物理解释的方法有效确定了变形要素的变形过程，以预测其变形的趋势和将会带来的影响，从而使得能够高效安全施工运营。
关键词：
水准测量变形监测数据分析精密测量
目录
前言 (1)
第一章精密水准测量 (2)
第一节精密水准仪和水准尺的主要特点 (2)
第二节精密水准测量的主要误差来源及影响分析 (8)
第三节水准测量的原理 (12)
第四节精密水准测量的实施 (13)
第二章精密水准测量在变形监测中的应用研究 (16)
第一节变形监测的目的和意义 (16)
第二节变形监测点的布设原则 (17)
第三节监测内容和原则 (18)
第四节监测频率的确定 (22)
第五节监测结果的分析方法 (23)
第三章结语 (30)
参考文献 (31)
致谢 (32)
前言
由于科学的发展，随着工程建筑物的规模越来越大，建筑物的结构和内部设施也愈来愈复杂。为了保证大型精密设备的安全和正常运行，对测量的速度要求愈来愈快。对于如何高效快速安全进行工程建设，变形监测这一技术开始登上了工程建设的舞台。精密水准测量则是变形监测中重要的一部分，在变形监测的应用有着广阔的市场应用前景。
在精密水准测量技术的不断发展和完善为变形监测的应用和研究提供了有效的工具和手段。通过工程变形的几何分析（参考点的稳定分析，观测值的平差处理和质量评定以及变形模型参数估计）和变形的物理解释（统计分析法，确定函数法和混合模型法）,为工程建设提供了工科学更严谨的监测资料。科学，准确，及时的分析和预报工程及工程建构筑物的变形状况，对工程项目的施工和运营管理有着重要意义。
第一章精密水准测量
第一节精密水准仪和水准尺的主要特点
一、精密水准仪的构造特点
对于精密水准测量的精度而言，除一些外界因素的影响外，观测仪器——水准仪在结构上的精确性与可靠性是具有重要意义的。为此，对精密水准仪必须具备的一些条件提出下列要求。
1.高质量的望远镜光学系统
为了在望远镜中能获得水准标尺上分划线的清晰影像，望远镜必须具有足够的放大倍率和较大的物镜孔径。一般精密水准仪的放大倍率应大于40倍，物镜的孔径应大于50mm
2.坚固稳定的仪器结构
仪器的结构必须使视准轴与水准轴之间的联系相对稳定，不受外界条件的变化而改变它们之间的关系。一般精密水准仪的主要构件均用特殊的合金钢制成，并在仪器上套有起隔热作用的防护罩。
3.高精度的测微器装置
精密水准仪必须有光学测微器装置，借以精密测定小于水准标尺最小分划线间格值的尾数，从而提高在水准标尺上的读数精度。一般精密水准仪的光学测微器可以读到0.lmm，估读到0.0lmm。
4.高灵敏的管水准器
一般精密水准仪的管水准器的格值为10"/2mm。由于水准器的灵敏度愈高，观测时要使水准器气泡迅速置中也就愈困难，为此，在精密水准仪上必须有倾斜螺旋（又称微倾螺旋）的装置，借以可以使视准轴与水准轴同时产生微量变化，从而使水准气泡较为容易地精确置中以达到视准轴的精确整平。
5.高性能的补偿器装置
对于自动安平水准仪补偿元件的质量以及补偿器装置的精密度都可以影响补偿器性能的可靠性。如果补偿器不能给出正确的补偿量，或是补偿不足，或是补偿过量，都会影响精密水准测量观测成果的精度。
我国水准仪系列按精度分类有S05型,S1型,S3型等。S是“水”字的汉语拼音第一个字
母,S后面的数字表示每公里往返平均高差的偶然中误差的毫米数。
二、精密水准标尺的构造特点
水准标尺是测定高差的长度标准，如果水准标尺的长度有误差，则对精密水准测量的观测成果带来系统性质的误差影响，为此，对精密水准标尺提出如下要求：
（1）当空气的温度和湿度发生变化时，水准标尺分划间的长度必须保持稳定，或仅有微小的变化。一般精密水准尺的分划是漆在因瓦合金带上，因瓦合金带则以一定的拉力引张在木质尺身的沟槽中，这样因瓦合金带的长度不会受木质尺身伸缩变形影响。水准标尺分划的数字是注记在因瓦合金带两旁的木质尺身上。
（2）水准标尺的分划必须十分正确与精密，分划的偶然误差和系统误差都应很小。水准标尺分划的偶然误差和系统误差的大小主要决定于分划刻度工艺的水平，当前精密水准标尺分划的偶然中误差一般在8～ll m。由于精密水准标尺分划的系统误差可以通过水准标尺的平均每米真长加以改正，所以分划的偶然误差代表水准标尺分划的综合精度。
（3）水准标尺在构造上应保证全长笔直，并且尺身不易发生长度和弯扭等变形。一般精密水准标尺的木质尺身均应以经过特殊处理的优质木料制作。为了避免水准标尺在使用中尺身底部磨损而改变尺身的长度，在水准标尺的底面必须钉有坚固耐磨的金属底板。
在精密水准测量作业时，水准标尺应竖立于特制的具有一定重量的尺垫或尺桩上。
（4）在精密水准标尺的尺身上应附有圆水准器装置，作业时扶尺者借以使水准标尺保持在垂直位置。在尺身上一般还应有扶尺环的装置，以便扶尺者使水准标尺稳定在垂直位置。
（5）为了提高对水准标尺分划的照准精度，水准标尺分划的形式和颜色与水准标尺的颜色相协调，一般精密水准标尺都为黑色线条分划，和浅黄色的尺面相配合，有利于观测时对水准标尺分划精确照准。
国产S1型精密水准仪
Sl型精密水准仪是北京测绘仪器厂生产的。仪器物镜的有效孔径为50mm，望远镜放大倍率为40倍，管状水准器格值为10"/2mm。转动测微螺旋可使水平视线在10mm范围内作平移，测微器分划尺有100个分格，故测微器分划尺最小格值为0.1mm。望远镜目镜视场中所看到的影像，视场左边是水准器的符合气泡影像，测微器读数显微镜在望远镜目镜的右下方。国产S1型精密水准仪与分格值为5mm的精密水准标尺配套使用。
第二节水准测量的主要误差来源及影响分析
一、水准测量误差分析
水准测量误差有仪器误差、观测误差和外界条件的影响。
（一）仪器误差：
水准仪在使用前应进行严格的检验，但由于检验不完善或其他方面的影响，使仪器存在残差。例如水准管轴与视准轴不平行
的残余误差，可采用等距离观测可以消除。此外水准尺误差如尺长、弯曲、零点误差等，可采用前后视交替放置尺子，凑成偶数
等方法加以消除。
（二）观测与操作者的误差：
①水准管居中误差：
水准管居中误差主要与水准管分划值及人眼的分辨率有关。
实践证明一般人判断气泡居中误差约为±0.15τ，采用符合水准器后，居中精度约提高一倍即：±0.15τ / 2，引起的读数②照准误差：
照准误差与人眼的分辨能力、望远镜的放大率、视线长度有关。
照准误差为：，由此引起的读数误差为：，
③估读误差：
估读毫米数的误差与十字丝粗细、望远镜放大率、视线长度有关。一般认为在100米内m估 = 1.2 mm。
④视差对读数的影响：
⑤扶影响：
由于扶尺不直引起读数变大。其误差为：Δb = b′- b = b′( 1 –cosθ ),可见与尺上读数和倾角有关，当b′= 2.5 m，
θ ＝2º时，Δb ＝ 1.5mm。
⑥水准仪与尺垫下沉和反弹误差：
可采用“后－前－前－后”的观测顺序。
（三）外界环境的影响：
①球差：p = D2 / 2R
②气差：r = D2 /（2 × 7R）
③球差和气差的联合影响：
f = p – r = 0.43 D2 / R，故：hAB =（ a – b ）–（ f a – f b ）
当D a = D b时，则：f a = f b ，即前后视距相等可消除地球曲率和大气折光对水准测量产生的误差影响。
1.仪器误差之一是水准仪的望远镜视准轴不平行于水准管轴所产生的误差
仪器虽在测量前经过校正，仍会存在残余误差。因此造成水准管气泡居中，水准管轴居于水平位置而望远镜视准轴却发生倾斜，致使读数误差。这种误差与视距长度成正比。观测时可通过中间法（前后视距相等）和距离补偿法（前视距离和等于后视距离总和）消除。针对中间法在实际过程中的控制，立尺人是关键，通过应用普通皮尺测距离，之后立尺，简单易行。而距离补偿法不仅繁琐，并且不容易掌握。
2.仪器误差之二是水准尺误差
主要包含尺长误差（尺子长度不准确）、刻划误差（尺上的分划不均匀）和零点差（尺的零刻划位置不准确），对于较精密的水准测量，一般应选用尺长误差和刻划误差小的标尺。尺的零误差的影响，控制方法可以通过在一个水准测段内，两根水准尺交替轮换使用（在本测站用作后视尺，下测站则用为前视尺），并把测段站数目布设成偶数，即在高差中相互抵消。同时可以减弱刻划误差和尺长误差的影响。
3.观测误差之一是符合水准管气泡居中的误差
由于符合水准气泡未能做到严格居中，造成望远镜视准轴倾斜，产生读数误差。读数误差的大小与水准管的灵敏度有关，主要是水准管分划值τ的大小。此外，读数误差与视线长度成正比。水准管居中误差一般认为是0.1·τ，根据公式m居=0.1·τ·S/ρ，DS3级水准仪水准管的分划值一般为20″，视线长度S为75m，ρ=206265″，那么，m居=0.4mm。由此看来，只要观测时符合水准管气泡能够认真仔细进行居中，且对视线长度加以限制，与中间法一致，此误差可以消除。
4.观测误差之二是视差的影响
当存在视差时，尺像不与十字丝平面重合，观测时眼睛所在的位置不同，读出的数也不同，因此，产生读数误差。所以在每次读数前，控制方法就是要仔细进行物镜对光，消除视差。
5.观测误差之三是水准尺的倾斜误差
水准尺如果是向视线的左右倾斜，观测时通过望远镜十字丝很容易察觉而纠正。但是，如果水准尺的倾斜方向与视线方向一致，则不易察觉。尺子倾斜总是使尺上读数增大。它对读数的影响与尺的倾斜角和尺上读数的大小（即视线距地面的高度）有关。尺的倾斜角越大，对读数的影响就越大；尺上读数越大，对读数的影响就越大。
所产生的读数误差为Δa=a（1-cosγ）。当γ=3o，a=1.5m时，Δa=2mm，由此可以看出，此项影响是不可忽视的，通常我们立镜高度是1.7m, 则Δa=2.33mm，。因此，在水准测量中，立尺是一项十分重要的工作，一定要认真立尺，使尺处于铅垂位置。尺上有圆水准的应使气泡居中。必要时可用摇尺法，即读数时尺底置于点上，尺的上部在视线方向前后慢慢摇动，读取最小的读数。当地面坡度较大时，尤其应注意将尺子扶直，并应限制尺的最大读数。最重要的是在转点位置。
6.外界条件和下沉的影响
用水平面代替水准面对高程的影响，可以用公式Δh=D2/（2R）表示，地球半径R=6371Km，当D=75m时，Δh=0.44cm；当D=100m时，Δh=0.08cm；当D=500m时，Δh=2cm；当D=1Km时，Δh=8cm；当D=2Km时，Δh=31cm；显然，以水平面代替水准面时高程所产生的误差要远大于测量高程的误差。所以，对于高程而言，即使距离很短，也不能将水准面当作水平面，一定要考虑地球曲率对高程的影响。实测中采用中间法可消除。大气折光使视线成为一条曲率约为地球半径7倍的曲线，使读数减小，可以用公式Δh=D2/（2x7R）表示，视线离地面越近，折射越大，因此，视线距离地面的角度不应小于0.3m，并且其影响也可用中间法消除或减弱。此外，应选择有利的时间，一日之中，上午10时至下午4时这段时间大气比较稳定，便于消除大气折光的影响，但在中午前后观测时，尺像会有跳动，影响读数，应避开这段时间，阴天、有微风的天气可全天观测。
仪器下沉是指在一测站上读的后视读数和前视读数之间仪器发生下沉，使得前视读数减小，算得的高差增大。为减弱其影响，当采用双面尺法或变更仪器高法时，第一次是读后视读数再读前视读数，而第二次则先读前视读数再读后视读数。即“后、前、前、后”的观测程序。这样的两次高差的平均值即可消除或减弱仪器下沉的影响。
水准尺下沉的误差是指仪器在迁过程中，转点发生下沉，使迁站后的后视读数增大，算得的高差也增大。如果采取往返测，往测高差增大，返测高差减小，所以取往返高差的平均值，可以减弱水准尺下沉的影响。最有效的方法是应用尺垫，在转点的地方必须放置尺垫，并将其踩实，以防止水准尺在观测过程中下沉。
根据误差来源分析表1.1，应用偶然中误差MΔ=±（[Δ·Δ]/[4·n·R]）（1/2）计算合格，附合路线闭合差公式计算同样合格。那么，这个比较隐蔽的错误主要来源是立尺方向出现倾斜和转点位置下沉或移动，中间法距离控制不好。解决的方法是首先改变水准测量的模式，基平与中平分开。其次在每一个测站检核，在同一测站上以不同的仪器高度（或称视线高度）观测两次，两次所测高差之差不超过规定的容许值2.0mm，取其算术平均值作为本测站的观测结果。严格执行上述控制误差的方法。就能够有效的把误差控制在精度要求内。
减小和消除误差的方法都是以增加时间或采取更多的步骤为代价。在测量中操作熟练，才能提高观测的速度，采取规范的办法，严格执行正确步骤，司仪与立尺互相配合，才能得到正确结果。
通过实践证明，将控制方法应用到实际工作中后，没有出现过错误，达到了“多干事、动作快、效率好、省时间”的目的。
第三节水准测量的原理和方法
一、水准测量原理
水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差，然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点高程。
。
如图2-1所示， A、B两点间高差hAB为
（2-1）
设水准测量是由A向B进行的，则A点为后视点，A点尺上的读数a称为后视读数；B点为前视点，B点尺上的读数b称为前视读数。因此，高差等于后视读数减去前视读数。
二、计算未知点高程
（一）高差法
测得A、B两点间高差hAB后，如果已知A点的高程HA，则B点的高程HB为：
（2-2）这种直接利用高差计算未知点B高程的方法，称为高差法。
（二）视线高法
如图2-1所示，B点高程也可以通过水准仪的视线高程Hi来计算，即
（2-3）这种利用仪器视线高程Hi计算未知点B点高程的方法，称为视线高法。在施工测量中，有时安置一次仪器，需测定多个地面点的高程，采用视线高法就比较方便。
三、水准测量方法
图 3－18 水准测量方法示意图
当地面上A、B两点间的距离较远，超过水准仪到水准尺规定的视线长度(一般规定为80、100m)时，必须将A、B间的水准路线分成若干段(图3—18)，连续设置仪器，依次测得各段高差。然后再根据A点高程，求得B点高程。
第四节精密水准测量的实施
从实验场地的某一水淮点出发，选定一条闭合水准路线；或从一个水准点出发至另一水淮点，选定一条附合水准路线。路线长度为2000－3000m。 (2) 安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离，应该量距使其相等，其观测次序如下：往测奇数站的观测程序：后前前后；往测偶数站的观测程序：前后后前；返测奇数站的观测程序：前后后前；返测偶数站的观测程序：后前前后；（3）手薄记录和计算见表“二等水准测量记录”中按表头的次序次序(1)－(8)、(9)一(10)为计算结果：后视距离(9)＝100×（(1)-(20)) 前视距离(10)＝100×（(4)-(5)）视距之差(6)＝(9)－(10) 视距累计差（12）＝上站（12）十本站（11）基辅分划差（13）＝（4）＋K －（7），(k＝30155或60655视标尺而定) （14）＝（3）＋K －（8）基本分划高差（15）＝（3）－（4），辅助分划高差（16）＝（8）－（7）高差之差（17）＝（14）－（13）＝（15）－（16）平均高差（18）＝{（15）＋（16）}/2 每站读数结束记录（1）－（8），随即进行各项计算（9）一（10），并按上表进行各项检查后，满足如下限差后，才能搬站。 (4) 依次设站，用相同的方法进行观测，直至线路终点，计算线路的高差闭合差，按二等水准测量的规定，线路高差闭合差的容许值±4
温度云量风向速度
天气土质太阳
精密水准测量必须用带测微器的精密水准仪和膨胀系数小的因瓦水准标尺，以提高读数精度、削弱温度变化对测量结果的影响。仪器至标尺的距离约在35～60米，且距前后标尺的距离基本相等，同时采用完善的观测程序，以削减水准仪残余的微小倾斜带来的影响和大气折光影响。水准测量结果须按所采用的高程系统加入必要的改正，以求出精确的高程。
注：①二等水准视线长度小于20m时，其视线高度不应低于0.3m；
②三、四等水准采用变动仪器高度观测单面水准尺时，所测两次高差较差，应与黑面、红面所测高差之差的要求相同。
注：L为往返测段、附合或环线的水准路张长度（km）。
等级
每千米高
差全中误差
(mm)
路线
长度
(km)
水准仪
的型号
水准尺
观测次数
往返较差、附合或环
线闭合差
与已知点
联测
附合或
环线
平地
(mm)
山地(mm)
二等2 －DS1 因瓦
往返各一
次
往返各
一次
4－
三等6 ≤50
DS1 因瓦
往返各一
次
往一次
124
DS3 双面
往返各
一次
四等10 ≤16DS3 双面
往返各一
次
往一次206
五等15 －DS3 单面
往返各一
次
往一次30－
注：①结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度，不应大于表中规定的0.7倍；
②L为往返测段，附合或环线的水准路线长度（km）；n为测站数。
水准测量所使用的仪器及水准尺，应符合下列规定：
（一）、水准仪视准轴与水准管轴的夹角，DS1型不应超过15″；DS3型不应超过20″；
（二）、水准尺上的米间隔平均长与名义长之差，对于因瓦水准尺，不应超过0.15mm，对于双面水准尺，不应超过0.5mm；
（三）、二等水准测量采用补偿式自动安平水准仪时，其补偿误差△α不应超过0.2″。
1）水准测量过程中应尽量用目估或步测保持前、后视距基本相等，用以消除或减弱水准管轴不平行致使视准轴所产生的误差，同时选择适当的观测时间，限制视线长度和高度来减少折光的影响。
2）仪器脚架要踩牢，观测速度要快，以减少仪器下沉的影响。转点处要用尺垫，取往、返观测结果的平均值来抵消转点下沉的影响。
3）估读要准确，读数时要仔细对光，消除视差，必须使水准管气泡居中，读完以后，再检查气泡是否居中。
4）检查水准尺，消除尺底泥土。扶尺者要身体站正，双手扶尺，保证扶尺竖直。为了消除两尺零点不一致对观测成果的影响，应在起、终点上用同一标尺。
5）记录要原始，当场填写清楚，在记错或算错时，应在错字上划一斜线，将正确数字写在错字上方。
6）读数时，记录员要复读，以便核对，并应按记录格式填写，字迹要整齐、清楚、端正，所有计算成果必须经校核后才能使用。
7）观测时如果阳光较强要撑伞，给仪器遮太阳。
第二章精密水准测量在变形监测中的应用研究
第一节变形监测的目的和意义
工程变形监测的首要目的是要掌握工程变形体的实际性状，为判断其是否安全提供必要的信息。
变形监测涉及工程测量、工程地质、水文、结构力学、地球物理、计算机科学等诸多学科的知识，它是一项跨学科的研究，并正向边缘学科的方向发展。
变形监测工作的意义主要表现在两个方面：首先是掌握水利工程建筑物的稳定性，为安全运行诊断提供必要的信息，以便及时发现问题并采取措施；其次是科学上的意义，包括根本的理解变形的机理，提高工程设计的理论，进行反馈设计以及建立有效的变形预报模型。
第二节变形监测点的布设原则
沉降观测点应依据建筑物的形状、结构、地质条件、桩形等因素综合考虑，布设在最能敏感反映建筑物沉降变化的地点。一般布设在建筑物四角、差异沉降量大的位置、地质条件有明显不同的区段以及沉降裂缝的两侧。埋设时注意观测点与建筑物的联结要牢靠，使得观测点的变化能真正反映建筑物的变化情况。并根据建筑物的平面设计图纸绘制沉降观测点布点图，以确定沉降观测点的位置。在工作点与沉降观测点之间要建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处做好标记桩，保证各次观测均沿统一路线。
工程建筑物从施工开始到竣工，以及建成运营后很长一段时间，沉降变形是不可避免的。如果变形在一定的限度之内属正常现象，但一旦超过某一限度，就会危及建筑物的安全。因此，在建筑物的施工和运营期间，都必须对建筑物进行安全监测，以便及时掌握变形情况，发现问题，采取措施，保证建筑物从施工开始到运营期间均安全有效。沉降观测依据以下原则布设：（1）参照设计图纸；（2）建筑物的四角极大转角处；（3）高低层建筑物、纵横墙的交接处两侧；（4）建筑物沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处。根据以上原则并结合本工程的特点。
水准基准点和工作基点的布设和测定
基准点是沉降观测的基本控制，拟在场地外适当位置设置3~4个水准基准点，并准确测定其高程。为保证准确无误，将分时间段、往返观测，往返观测之差满足：MΔ＝± 小于±0.3mm。工作基点用作直接测定观测点的起始点或终点，选择适当位置布置工作基点，与基准点一起布设成水准环线，按要求进行联测。
沉降观测点的布设和观测
沉降观测点在建筑物施工过程中由我方埋设好由市质检站统一监制的沉降观测标志点，标志的埋设位置应避开如雨水管、窗台线、暖气片、暖水管、电气开关等有碍设标与观测的障碍物，埋设于±0.0（如±0.0与室外地平不一致，则按室外地平）以上约0.2m 的位置。
第二节变形监测点的布设原则
沉降观测点应依据建筑物的形状、结构、地质条件、桩形等因素综合考虑，布设在最能敏感反映建筑物沉降变化的地点。一般布设在建筑物四角、差异沉降量大的位置、地质条件有明显不同的区段以及沉降裂缝的两侧。埋设时注意观测点与建筑物的联结要牢靠，使得观测点的变化能真正反映建筑物的变化情况。并根据建筑物的平面设计图纸绘制沉降观测点布点图，以确定沉降观测点的位置。在工作点与沉降观测点之间要建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处做好标记桩，保证各次观测均沿统一路线。
工程建筑物从施工开始到竣工，以及建成运营后很长一段时间，沉降变形是不可避免的。如果变形在一定的限度之内属正常现象，但一旦超过某一限度，就会危及建筑物的安全。因此，在建筑物的施工和运营期间，都必须对建筑物进行安全监测，以便及时掌握变形情况，发现问题，采取措施，保证建筑物从施工开始到运营期间均安全有效。沉降观测依据以下原则布设：（1）参照设计图纸；（2）建筑物的四角极大转角处；（3）高低层建筑物、纵横墙的交接处两侧；（4）建筑物沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处。根据以上原则并结合本工程的特点。
水准基准点和工作基点的布设和测定
基准点是沉降观测的基本控制，拟在场地外适当位置设置3~4个水准基准点，并准确测定其高程。为保证准确无误，将分时间段、往返观测，往返观测之差满足：MΔ＝± 小于±0.3mm。工作基点用作直接测定观测点的起始点或终点，选择适当位置布置工作基
点，与基准点一起布设成水准环线，按要求进行联测。
沉降观测点的布设和观测
沉降观测点在建筑物施工过程中由我方埋设好由市质检站统一监制的沉降观测标志点，标志的埋设位置应避开如雨水管、窗台线、暖气片、暖水管、电气开关等有碍设标与观测的障碍物，埋设于±0.0（如±0.0与室外地平不一致，则按室外地平）以上约0.2m 的位置。
第三节监测内容和原则
沉降观测的周期应能反映出建筑物的沉降变形规律，建(构)筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，否则沉降观测得不到原始数据，从而使整个观测得不到完整的观测结果。其他各阶段的复测，根据工程进展情况必须定时进行，不得漏测或补测，只有这样，才能得到准确的沉降情况或规律。一般认为建筑在砂类土层上的建筑物，其沉降在施工期间已大部分完成，而建筑在粘土类土层上的建筑物，其沉降在施工期间只是整个沉降量的一部分，因而，沉降周期是变化的。根据工作经验，在施工阶段，观测的频率要大些，一般按3天、7天、15天确定观测周期，或按层数、荷载的增加确定观测周期，观测周期具体应视施工过程中地基与加荷而定。如暂时停工时，在停工时和重新开工时均应各观测一次，以便检验停工期间建筑物沉降变化情况，为重新开工后沉降观测的方式、次数是否应调整作判断依据。在竣工后，观测的频率可以少些，视地基土类型和沉降速度的大小而定，一般有一个月、两个月、三个月、半年与一年等不同周期。沉降是否进入稳定阶段，应由沉降量与时间关系曲线判定。对重点观测和科研项目工程，若最后三个周期观测中每周期的沉降量不大于2倍的测量中误差，可认为已进入稳定阶段。一般工程的沉降观测，若沉降速度小于0.01～0.04mm/d，可认为进入稳定阶段，具体取值应根据各地区地基土的压缩性确定。
根据编制的沉降施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点稳固后及时进行。一般高层建筑物有一层或数层地下结构，首次观测应自基础开始，在基础的纵横轴线上(基础局边)按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的)，待临时观测点稳固好，方可进行首次观测。首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，施测时一般用N2级精密水准仪，并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次，比较观测结果，若同一观测点间的高差不超过±0.5mm时，我们即可认为首
次观测的数据是可靠的。随着结构每升高一层，临时观测点移上一层并进行观测，直到+0.00再按规定埋设永久观测点(为便于观测可将永久观测点设于+500mm)，然后每施工一层就复测一次，直至竣工。
在施工打桩、基坑开挖以及基础完工后，上部不断加层的阶段进行沉降观测时，必须记载每次观测的施工进度、增加荷载量、仓库进（出）货吨位、建筑物倾斜裂缝等各种影响沉降变化和异常的情况。每周观测后，应及时对观测资料进行整理，计算出观测点的沉降量、沉降差以及本周期平均沉降量和沉降速度。若出现变化量异常时，应立即通知委托方，为其采取防患措施提供依据，同时适当增加观测次数。
一、建筑物施工阶段的观测：
在建筑物一层浇注完后，埋设好沉降观测标，并进行初次观测。之后每上一层荷载观测一次直至主体封顶，填充墙完成后观测一次，楼层按16层计，共17次。
二、建筑物使用阶段的观测：
建筑物竣工后半年每隔2～3个月观测一次，以后每隔4～6个月观测一次，直至建筑物沉降稳定，预计共观测3次。
当建筑物出现下沉、上浮，不均匀沉降比较严重，或裂缝发展迅速，应每日或数日连续观测。
三、建筑物沉降稳定标准
地基变形沉降的稳定标准应由沉降量～时间关系曲线判定。《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）中指出，一般工程若沉降速率小于0.01～0.04mm/d，可认为建筑物已经进入稳定阶段，具体取值宜根据各地区地基土的压缩性确定。本工程取值为0.04mm/d。
第五节监测结果的分析方法
监测资料和报告
（一）、观测结果应于当日整理完毕，并及时将成果报交给甲方、监理和施工单位，若发现观测结果出现异常时，及时通知甲方、监理和施工单位。如出现建筑物差异沉降超过1/1000L （L为相邻两沉降点之间距），必须立即报警：
（二）、观测工作结束后，应提交下列成果：（1）建筑物竣工后一周内向业主提交竣工沉降监测报告，内容包括：沉降观测成果表；沉降观测点位分布图及各周期沉降展开图；v-t-s（沉降速率、时间、沉降量）曲线图；沉降观测分析报告。（2）沉降观测工作全部结束后一周内
向业主提交恒达嘉园沉降监测报告，内容包括：沉降观测成果表；沉降观测点位分布图及各周期沉降展开图；v-t-s（沉降速率、时间、沉降量）曲线图；沉降观测分析报告。（三）、变形观测数据处理
工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广，属于多学科的交叉。
根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法，由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算，可得到变形与显著性因子间的函数关系，除作物理解释外，也可用于变形预报。多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。
若仅对变形观测数据，可采用灰色系统理论或时间序列分析理论建模，前者可针对小数据量的时间序列，对原始数列采用累加生成法变为生成数列，因此有减弱随机性、增加规律性的作用。如果对一个变形观测量(如位移)的时间序列，通过建立一阶或二阶灰微分方程提取变形的趋势项，然后再采用时序分析中的自回归滑动平均模型ARMA，这种组合建模的方法，可分性好且具有以下显著优点：将非平稳相关时序转化为独立的平衡时序；具有同时进行平滑、滤波和推估的作用；模型参数聚集了系统输出的特征和状态；这种组合模型是基于输出的等价系统的理想动态模型。
把变形体视为一个动态系统，将一组观测值作为系统的输出，可以用卡尔曼滤波模型来描述系统的状态。动态系统由状态方程和观测方程描述，以监测点的位置、速率和加速率参数为状态向量，可构造一个典型的运动模型。状态方程中要加进系统的动态噪声。卡尔曼滤波的优点是勿需保留用过的观测值序列，按照一套递推算法，把参数估计和预报有机地结合起来。除观测值的随机模型外，动态噪声向量的协方差阵估计和初始周期状态向量及其协方差阵的确定值得注意。采用自适应卡尔曼滤波可较好地解决动态噪声协方差的实时估计问题。卡尔曼滤波特别适合滑坡监测数据的动态处理；也可用于静态点场、似静态点场在周期的观测中显著性变化点的检验识别。
对于具有周期性变化的变形观测时间序列，通过Fourier变换，可将时域内的信息转变到频域内分析，例如大坝的水平位移、桥梁的垂直位移都具有明显的周期性。在某一观测时刻的观测值数字信号可表示为许多个不同频率的谐波分量之和，通过计算各谐波频率的振幅，最大振幅以及所对应的主频率等，可揭示变形的周期变化规律。若将变形体视为动态系统，变形视为输出，各种影响因子视为输入，并假设系统是线性的，
输入输出信号是平稳的，则通过频谱分析中的相干函数、频响函数和响应谱函数估计，可以分析输入输出信号之间的相干性，输入对系统的贡献(即影响变形的主要因素及其频谱特性)。
系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究，这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究，主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。
系统论方法涉及到许多非线性科学学科的知识，如系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、分形、混沌理论、耗散结构等。上述理论远不是工程测量工作者所能掌握的，将系统论方法与变形分析与预报相结合的研究只是初步的，希望有更多的青年学者加入到这一研究领域来。
第三章结语
变形观测就是利用仪器及专用特制设备采用一定的监测方法对变形现象进行监视观测
的一种工作，它的任务是确定在各种荷载和外力作用下，各工程变形体的形状、大小及其位置变化的空间状态和时间特性。在精密工程测量中，最具代表性的变形体有大坝、桥梁、高层建筑物、边坡、隧道和地铁等。变形监测工作的意义主要表现在两个方面：首先是掌握水利工程建筑物的稳定性，为安全运行诊断提供必要的信息，以便及时发现问题并采取措施；其次是科学上的意义，包括根本的理解变形的机理，提高工程设计的理论，进行反馈设计以及建立有效的变形预报模型。
通过对精密水准测量在变形监测中的应用研究这一课题研究，使我更加深入的了解了精密水准测量的一系列原理及操作流程，同时认识到变形监测的重要性，从中也学习到一些分析处理数据地方法，也基本上达到了本次研究课题的目的。由于我才疏学浅，文中难免有不周全之处，恳请各位老师批评与建议。
变 形 监 测 论 文 ——变形监测理论与技术发展的研究现状 姓名：*** 学号：********
论文题目：变形数据理论与技术发展的研究现状 论文摘要：论述变形监测在工程建设、管理中的意义，以及变形监测的内涵变迁；变形监测的监测技术与数据处理技术的发展进程；总结变形监测与技术发展的现状以及其趋势。 关键词：变形监测，数据处理，监测技术，发展现状与趋势，研究理论。 正文： 1.变形监测概论 人类社会的进步和国民经济的发展，加快了工程建设的进程，并且对现代工程建筑物的规模，造型，难度提出了更高的要求。与此同时，变形监测工作的意义更为重要。在工程项目建设中，由于受到多种主观或者客观的因素影响，会产生变形，变形如果超过了规定限度就会影响建筑物的正常使用，严重者还可能造成损失，而变形监测的首要目的就是要掌握变形体的实际性状，从而为判断其安全提供必要的信息。 变形监测队工程的施工和运营管理极为重要，变形监测涉及到测量、工程地质、水文、结构力学、地球物理、计算机等诸多学科的知识，因此它是一项跨科学的研究。变形监测主要涉及研究三方面的内容：变形信息的获取、变形信息的的分析与解释以及变形预报，它主要是掌握各种建筑物和地质构造的稳定性，验证一些形变的运动以及设计有效的变形模型。
2.变形监测的一些技术介绍和分析 2.1.地面观测监测技术 在地面上设站，测量变形体的变化，通称地面观测监测技术。主要以经纬仪、全站仪、引张线、激光扫描仪、摄影测量等技术为主。目前地面观测技术的主要发展为、测量机器人和激光三维扫描技术。 2.1.1 自动全站仪监测技术 自动全站仪俗称测量机器人（Robotic T otal Station System），里面除了一般电子全站仪的电子电路、光学系统、软件系统以外，还有两个最重要的装置，自动目标照准传感装置和提供动力的两个步进马达。 目标照准传感装置，一般采用内置在全站仪中的CCD阵列传感器，该传感器可以识别被反射棱镜返回的红外光，CCD判别接受后，马达就驱动全站仪自动转向棱镜，并实现自动精确照准。CCD识别的是不可见红外光，它能够在夜间、雾天甚至雨天（保证镜面无雨水）进行测量。基于上述特点利用测量机器人可实现常规监测网测量的自动化。 2.1.2 自动全站仪监测系统的构成方式 针对不同的监测对象和要求，自动全站仪可组成以下的监测方式。 移动式监测方式，利用短通讯电缆（1～2米）将便携计算机与全站仪连接，由便携机自动控制全站仪进行测量；或者直接将控制软件安装在自动全站仪内部，控制全站仪测量。 2.1.3 自动全站仪监测技术的不足
水准测量在实际工作中的应用与探讨 摘要：测绘生产中，水准测量是一项及其重要的基础测绘工作，因此在施工放样、设备安装、变形监测及分析与预报等领域有着十分广泛的应用。本文主要结合水准测量在实际工作当中产生的一些问题和相应的解决方法，并要求测量人员在作业时严格按照相关技术规范来进行操作，在很大程度上会提高我们的工作速度、作业效率和工程质量，同时把水准测量的误差降至最小，做到精益求精，以更好地为工程的顺利完成提供技术服务。 关键词：水准测量；工作方法；误差分析 导言： 在测绘行业，测量技术日新月异，发展迅速。其中水准测量是高程测量中精度最高、用途最广、普遍采用的测量方法，是确定建设工程地面点高程的方法之一。几何水准测量分为国家一、二、三、四等水准测量和等外水准测量，其主要提供了测量基础资料，为工程的顺利进行做铺垫。实施测量过程中，要求测量人员要精心操作、以高度负责认真的态度来对待测量工作,养成良好的操作习惯。 1 水准测量概述 1.1 水准测量原理 水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，然后推算未知点高程的一种测量方法。两点间的高差计算方法为“后视—前视”，待定点的高程为“已知点高程+两点间高差（后视-前视）”。 1.2 水准路线 水准路线是水准测量进行的路线。根据测区的具体情况，可选用不同的水准路线，水准路线分为附合水准路线、闭合水准路线、支水准路线等三种。 附合水准路线：当测区附近有高级水准点时，可由一高级水准点开始，沿着待测各高程的水准点1、2作水准测量，最后附合到另一高级水准点叫附合水准路线。 闭合水准路线：当测区附近有一高级水准点时，可从该点出发，沿着待测的水准点进行水准测量，最后仍回到起始点，形成一个闭合的路线。 支水准路线：从某一水准点出发，进行水准测量到另一个点，即不符合到另一点，也不形成闭合的水准路线。 2 水准测量方法及要求 2.1 普通水准测量 选定一条闭合（附和）水准路线，其长度以安置4-6个测站为宜。选取某一固定点作为起始点，并确定水准路线的前进方向。 在起始点和第一水准点分别立水准尺，在该两点之间安置水准仪，按确定的路线方向观测第一测站。一个测站上的作业程序如下:（1）用三个脚螺旋整平仪器，使圆水准器气泡居中；（2）照准后视水准尺并制动照准部，望远镜调焦，用微动螺旋精瞄水准尺；（3）观察符合窗，用微倾螺旋使水准管气泡居中，读出后视点水准尺的中丝读数a。记录员立即“回报”观测员的读数并记入表格中相应位置；（4）松开照准部，旋转望远镜，照准前视点水准尺并制动照准部，望远镜调焦，精确瞄准水准尺；（5）精平长水准管气泡后,读记前视水准尺的中丝读数；（6）记录员计算高差(取至毫米)。 将仪器搬站，进行2、3、…、n测站的现测。记录员根据（已知点高程及）各站观测高差计算闭合差。路线允许闭合差，(毫米)。n为测站数。超限重测。
工程测量技术专业毕业设计论文：基于激光扫描技术 的地铁隧道变形监测与分析 设计论文 题目：基于激光扫描技术的地铁隧道变形监测与分析 一、引言 随着城市化进程的加速和轨道交通的快速发展，地铁隧道在城市交通中的作用日益凸显。然而，地铁隧道在建设和使用过程中容易受到多种因素的影响，如地质条件、施工方法、外部荷载等，从而导致变形现象的出现。变形不仅影响地铁隧道的正常使用，严重时还会危及安全。因此，对地铁隧道进行变形监测具有重要意义。传统的变形监测方法主要依赖于人工测量和仪器观测，不仅工作量大，而且难以实现实时监测。近年来，激光扫描技术作为一种先进的测量技术，在变形监测领域得到了广泛应用。本文旨在利用激光扫描技术，构建一个基于激光扫描的地铁隧道变形监测与分析系统，以提高变形监测的精度和效率，为地铁工程的质量和安全提供有力保障。 二、研究背景和现状
地铁隧道变形监测是工程测量领域的一个重要分支，其发展历程与测量技术的进步密切相关。传统的监测方法主要依赖于水准仪、经纬仪等常规测量仪器，难以满足地铁隧道变形的实时监测需求。随着激光扫描技术的不断发展，基于激光扫描的地铁隧道变形监测方法逐渐受到关注。该方法利用激光扫描仪获取地铁隧道的三维坐标数据，通过对不同时期的数据进行处理和分析，获取地铁隧道的变形信息。然而，现有的监测方法仍存在一定的局限性和不足，如数据处理繁琐、监测精度易受环境因素影响等问题。 三、研究目的和意义 本研究旨在探索基于激光扫描技术的地铁隧道变形监测与分析系统，以提高测量精度和效率，为地铁工程的质量和安全提供技术支持。同时，通过研究新型监测技术在不同环境条件下的应用，旨在推动地铁隧道变形监测技术的发展，为工程实践提供有效手段。 四、研究方法与步骤 本研究采用理论分析、实验验证和现场实践相结合的方法，具体研究步骤如下： 1. 文献综述与理论分析：全面搜集有关地铁隧道变形监测和激光扫描技术的文献资料，深入了解现有技术的优缺点及研究现状。 2. 系统设计：根据理论分析的结果，设计一个基于激光扫描的地铁隧道变形监测与分析系统，包括激光扫描、数据处理、变形分析等功能模块。
建筑工程中水准测量的应用特点及实施分析 摘要：随着社会经济发展和科学技术进步，建筑工程的地质勘探、地形测绘、工程建设施工、竣工验收等过程中，水准测量工作都是非常重要的工作。随着水准测量的不断发展与完善，逐渐体现出快速、准确、精密等特点，对于提高建筑工程的建设施工质量，缩短建设施工工期，提高投资效益，具有非常重要的意义。因此掌握现代水准测量的应用特点及实施对于做好水准测量有关键的作用。 关键词：建筑工程；水准测量；应用特点；实施 随着经济建设发展与进步，在建筑工程的建设施工过程中的各项要求越来越高。水准测量作为确定建筑工程的地面点高程的重要方法，在建筑工程的地质勘探、地形测绘、工程建设施工、竣工验收等过程有非常广泛的应用。能够有效的保证建筑工程的建设施工质量，缩短建设施工工期，提高投资效益。 一、建筑工程水准测量的重要性 水准测量又叫几何水准测量，是利用水准仪与水准尺来测定地面两点之间高差。在地面两点之间安置水准仪，观测在两点上竖立的水准标尺，按照水准标尺上的读数来计算两点之间的高差。一般由任意已知的高程点或者水准原点出发，沿着选定的测量水准路线一次来测定各个点高程。因为不同高程水准面不平行，沿着不同路线测量得到的两点之间的高差会有差异，在整理水准测量的数据时，要按照测量时采用的正常高系统进行调整修改，求得准确的高程。 1、能够保证建筑工程建设施工的科学合理性 水准测量经过高精度的准确测量，能够保证建筑工程的各项数据的准确性，从而为建筑工程设计、建设施工提供真实数据参考。能够有效提高建筑工程施工设计的科学合理性，控制建筑工程建设施工各项数据的误差，实现建筑工程整体的科学合理性。 2、可以缩短建筑工程建设施工工期，降低建设施工成本 通过水准测量能够使建筑工程建设施工有准确的数据参考，保证建筑工程建设施工的准确性、针对性，从而提高建筑工程建设施工的效率，缩短施工工期，降低建设施工成本。 3、有利于提高建筑工程建设施工质量，实现投资经济效益 建筑工程通过水准测量，可以实现其地面高程的准确性，保证数据的真实性，实现建筑工程的科学合理性，缩短建设施工工期，提高建筑工程的建设施工质量，实现建筑工程投资经济效益。 二、建筑工程水准测量的应用特点
水准测量在建筑工程中的应用 【摘要】建筑工程地形图测绘、地质勘测、工程施工、竣工验收以及建筑变形监测过程中，水准测量都是十分重要的工作之一，探讨水准测量技术在建筑工程中的应用研究，对提高建筑工程勘测施工质量，提升建筑整体质量水平，保证工程建设工期和投资效率都具有十分重要的现实意义。 【关键词】水准测量；建筑工程；应用 0.引言 建筑工程地形图测绘、地质勘测、工程施工、竣工验收以及建筑变形监测过程中，水准测量都是十分重要的工作之一，探讨水准测量技术在建筑工程中的应用研究，对提高建筑工程勘测施工质量，提升建筑整体质量水平，保证工程建设工期和投资效率都具有十分重要的现实意义。 1.水准测量基本原理及精度影响因素分析 传统的水准测量使用的仪器是水准仪，随着近几十年来的技术发展和进步，水准仪已逐步从传统的机械式发展到现在的自动安平水准仪、电子水准仪、数字水准仪等，测量的速度和效率也有很大幅度的提升，同时，随着GPS高程测量拟合算法不断改进以及仪器本身测量精度的提升，GPS水准测量在工程中应用也越来越普遍。 1.1水准仪高程测量原理 水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。高程测量是测量三项基本工作之一。根据使用仪器和施测方法的不同，高程测量可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。用水准仪测量高程，是高程测量中最常用、最精密的方法。测定待测点高程的方法有高差法和仪高法两种。水准测量所用的仪器有：水准仪，水准尺和尺垫三种。水准测量误差包括：仪器误差、水准尺误差、水准管气泡居中误差、读数误差、视差影响、水准尺倾斜误差、仪器和尺垫下沉、地球曲率和大气折光的影响、温度的影响等。 1.2 GPS高程测量技术 当大面积、环境条件恶劣且水准点相对较少时，对精度要求不高的水准测量，可采用GPS 高程测量技术。GPS高程测量技术是将GPS 测量获得的各GPS 点的大地高数据与高程异常资料或重力测量资料等结合起来，采用高程拟合算法和平差算法，共同确定待测点的正常高。目前工程建设中常用GPS 水准高程方法，其原理是: 首先在待测区内选择一定数量的GPS控制点，控制点的正常高通过水准联测的方式获取，精度可根据测量要求确定，通过相关算法对控制点的正常高于大地高之间的高程异常值进行计算，然后利用控制点的高程异常采用平面拟合法、曲面拟合法、多面函数拟合法等方法，推求待测GPS 点的高程异常值，最后再利用大地高、高程异常与正常高之间爱的关系即可以确定所有GPS 点的正常高。实践表明，GPS 水准高程和常规方法比较，至少可以节约三分之二的水准工作量，大大提高了工程水准作业的效率。 2.水准测量在建筑工程施工中的应用研究 建筑工程勘测设计与施工所进行的水准测量。一般分为：(1)建立高程控制网，供建筑工程勘测设计和施工用；(2)线路水准测量，测定沿某一线路的地面高低起伏，供纵断面设计和施工用；(3)面水准测量，测定某一定面积内的地面
浅 谈 对 精 密 工 程 的 认 识 班级：测绘0941 姓名：刘祥龙 学号：200910809101
浅谈对精密工程的认识 刘祥龙 （河南工程学院，河南郑州 451191） 摘要：阐述精密工程的定义及特点，浅论精密测量的相关理论、方法等，和精密工程测量技术在实际工程的应用，以及精密工程技术的发展 关键词：精密工程测量；测量仪器；精密工程的应用；发展前景 一.精密工程的定义和特点 所谓精密工程测量，主要是指结合现代测绘科技的新进展，研究和解决大型工程活特种工程对测量的高精度、可靠性、自动测控等各个方面要求的测量科学。 精密工程测量是工程测量学科的重要组成部分，代表着工程测量的新进展和先进技术，它与传统的工程测量的最大区别是：高精度。 精密工程主要的特点有有以下几点“ 1.高精度：精密工程测量要求的精度为1mm~2mm，甚至达亚毫米级。 2.独立性：精密工程有着专门的一套高精度的理论、方法和技术。以及它所用的设备有专门的要求。 3.服务范围小：精密工程测量是服务于各种工程中精度要求“特高”、“特难”，以及必须实施精密和自动化测量的那部分工作。因此，它的服务范围相对较小。 4.交叉性：精密工程测量是一个多学科相互结合相互补充的交叉性学科。
二.精密测量研究的主要内容 精密工程测量的研究内容主要包括精密工程测量的理论、技术、方法、专用的仪器设备以及测量软件研发等方面。 精密工程测量的理论、技术和方法是以大地测量学为基础的。因为所有测量工作都要涉及参考面和线,如地球椭球体、大地水准面、垂线、经纬线、真北方向等。对于工程而言,小范围要求在几何平面上进行设计施工放样,大范围有时要穿过好几个3度带,而且高差也较大,就必须作椭球面向平面的归化计算,作局部大地水准面的精化,以及换带和投影计算。归化、投影等改正计算误差必须小于测量误差。因而,工程基准面和局部坐标系的设计是精密 工程测量的重要问题。 在精密工程测量特别是工程变形分析中涉及到数据处理理论和方法的 研究。如非线性随机模型的参数估计、非参数估计和半参数估计理论。对于海量变形监测数据处理,要研究数据挖掘理论与方法,即要从大量的、模糊的和随机的各种数据源中,提取隐含在其中的有用信息和知识。统计分析、模 糊数学、人工神经网络、分形几何以及小波理论等是数据挖掘的基础理论。分类、模糊聚类、关联分析、回归分析、时序分析、偏差分析以及预测分析等是数据挖掘的常用方法。其中,分类用于规则描述,并用这种描述来构造模型;模糊聚类是把数据按相似性分成类,发现数据的分布模式以及数据属性 间的关系;关联分析是寻找数据中隐藏的关联网、关联规则和相关性;预测分析是利用大量的已有数据通过建模找出变化规律,由此对未来数据及特征进 行预测等等。采用人工神经网络技术可用于大坝变形预报,用模糊数学理论 处理观测误差,采用模糊聚类分析可对大坝的安全进行评判。在变形的几何 分析和物理解释基础上,要研究变形预报的理论和方法,涉及系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、小波、分形、沌理论和耗散结构等许多非线性学科变形预报的系统论方法。主要有两种:一种是输入-输出模型法,即把变形 体看作是一个具有非线性、耗散性、随机性、外界干扰不确定性等特点的复杂系统,各种外界影响因子为输入,而变形为输出,有回归分析法、时间序列
工程测量技术专业毕业设计论文：桥梁结构变形监测 技术研究与应用 设计论文 题目：桥梁结构变形监测技术研究与应用 一、引言 桥梁作为重要的交通基础设施，其结构安全性和稳定性直接关系到交通运输的安全与效率。然而，桥梁在长期使用过程中会受到多种因素影响，如车辆荷载、环境变化、结构老化等，从而导致结构变形，严重时甚至可能导致桥梁损坏或坍塌。因此，对桥梁结构变形进行实时监测具有重要意义。本文旨在研究桥梁结构变形监测技术，为提高桥梁结构的安全性和稳定性提供有力支持。 二、研究背景和现状 桥梁结构变形监测技术是工程测量领域的一个重要分支，其发展历程与现代测量技术的进步密切相关。早期的方法主要依赖于常规测量仪器，如水准仪、全站仪等，难以满足大型桥梁结构变形监测的需求。随着激光扫描、三维视觉、GPS等技术的发展，新型的桥梁结构变形监测方法得以不断涌现。然而，现有的监测方法仍存在一定的局限性和不足，如对环境依赖性强、测量精度不高、数据处理繁琐等问题。 三、研究目的和意义
本研究旨在探索适用于大型桥梁结构变形的监测技术，以提高测量精度和效率，为桥梁工程的质量控制和安全管理提供技术支持。同时，通过研究新型监测技术在不同环境条件下的应用，旨在推动桥梁结构变形监测技术的发展，为工程实践提供有效手段。 四、研究方法与步骤 本研究采用理论分析、实验验证和现场实践相结合的方法，具体研究步骤如下： 1. 文献综述与理论分析：全面搜集有关桥梁结构变形监测技术的文献资料，深入了解现有技术的优缺点及研究现状。 2. 实验设计与实施：根据理论分析的结果，设计并实施一系列实验，以验证新型监测技术的有效性。 3. 工程实践与案例分析：在真实的桥梁工程中应用新型监测技术，收集实际测量数据，分析监测结果，评价新型监测技术的实际应用效果。 4. 结果总结与展望：对实验和现场实践的结果进行总结，提炼出新型监测技术的优势和局限性，并展望未来的研究方向和发展趋势。 五、未来发展方向 随着科技的不断进步，桥梁结构变形监测技术的发展将面临更多机遇和挑战。未来可能的发展方向包括： 1. 多传感器融合：将不同类型、不同功能的传感器进行融合，以实现更全面、更精确的变形监测。 2. 大数据分析：通过对大量监测数据的深度挖掘和分析，揭示桥梁变形的内在规律，为结构健康评估和预测提供支持。
二等水准测量在深基坑监测中的应用 深基坑监测是现代建筑工程中非常重要的一环。深基坑施工涉及到大规模的地下开挖和支护工程，对于施工质量和安全至关重要。为了确保基坑施工的稳定性和安全性，需要进行全面的监测和控制。 深基坑施工过程中，地下水位的变化、土壤的变形和基坑周边环境的影响都可能对施工造成风险。因此，深基坑监测是为了及时发现和解决这些问题，确保施工质量和安全的重要手段。 二等水准测量是一种高精度的测量方法，具有稳定性和准确性高的特点。在深基坑监测中，二等水准测量可以用于测定基坑地表的高程，了解地下水位的变化，以及监测地下水位对基坑稳定性的影响。
通过二等水准测量，可以及时发现基坑中的地下水位变化，预 测施工中可能出现的问题。准确的水准测量数据可以帮助工程师制 定合理的施工方案，及时采取相应的措施来确保基坑施工的安全和 稳定。 二等水准测量还可以在深基坑监测中提供参考标高，用于与其 他监测点的测量结果进行比对，帮助分析深基坑施工过程中发生的 变化。 综上所述，二等水准测量在深基坑监测中具有重要的应用价值。它可以提供准确的测量数据和参考标高，帮助工程师及时发现问题 并采取措施，确保深基坑施工的安全和稳定。 概述深基坑监测的基本原理和方法，包括监 测目的、监测参数、监测设备等。 本文将详细介绍二等水准测量在深基坑监测 中的具体应用方法和步骤，以及其在解决监测中的问题和提供精确数据方面的优势。
定义监测目标：在进行二等水准测量前，需要明确基坑监测的目标和需求。 设计测量网：根据监测目标，选择合适的测量网布设方案，并确定测量基准点和测量线路。 仪器准备：准备好二等水准仪和其他测量设备，确保仪器的准确性和可靠性。 测量操作：按照测量网的布设方案，进行水准仪的设置和读数记录，确保测量的准确性和可靠性。 数据处理和分析：对测量得到的数据进行处理和分析，以获得基坑变形和沉降等监测结果。 问题解决：二等水准测量可以帮助监测人员及时发现和解决基坑监测中的问题，例如地基沉降、变形等。 数据精确性优势：二等水准测量可以提供高精度的数据，能够准确记录基坑监测期间的地表变形和沉降情况，为工程设计和施工提供可靠的数据支持。
工程测量中的变形监测 摘要：变形监测技术是实现分析和评价建筑工程的安全性和设计参数、反馈设 计和现场施工质量、了解建筑物变形特征、做出预报变形的一种至关重要的方法，桥梁变形监测的主要工作是通过合理运用工程测量知识和先进的测量手段，利用 精密的测量设备，对桥梁水平和垂直两个方向的变形程度进行定期或者不定期的 监测，判断桥梁的整体性能。基于此，本文将着重分析探讨工程测量中的变形监测，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。 关键词：工程测量；变形监测；措施 1、变形监测技术概述 所谓变形监测，其本质内容就是测量，即通过该项技术来精确的定位被监测 对象的空间位置，或者利用该项技术来研究建筑物的内部结构形态随着时间流逝 而发生的变化规律，进而在进行工程施工时根据相关数据做出合理的安排，确保 建筑工程的质量。因此，变形监测技术对建筑工程施工方法的正确选择有着不可 忽视的作用。 2、工程测量中的变形监测方法 2.1、观测方法 根据观测周期和监测方案来首次观测变形监测中稳定观测点以后的情况，在 重复观测所有观测点高程或者坐标后确定方法，利用高精度测量仪器以及合理的 措施，在满足技术标准的前提下进行外业观测。观测陆地垂直位移的时候合理应 用光电测距三角高程测量方法或者常规水准测量方式进行观测；观测建筑物垂直 位移观测点的过程中需要合理应用高程来进行测量。此外，观测水平位移的时候 应该满足实际条件。 2.2、监测技术 1）测量机器人监测技术。测量机器人监测技术属于一种地面变形监测技术， 由于我国的科技水平越来越发达，对于变形监测的技术也越来越智能化。测量机 器人与测量数据处理分析软件系统相结合完全可以实现变形监测的自动化。测量 机器人作为多传感器集成系统在人工智能方面的进一步发展，使其在建筑物变形 监测中必将得到进一步应用。2）三维激光扫描技术。三维激光扫描技术也是一 种地面变形监测技术，是通过雷达对红外线进行发射与接收实现变形监测的目的，能过对建筑物进行全方位、三维立体空间的扫描，从而获得准确性较高的实时数据，通过与前期数据比对，计算相应的变形量，同时还能够发现很多传统的地面 变形监测技术发现不了的安全隐患。3）GPS技术。GPS的应用是测量技术的一项 重大变革，是利用卫星或飞机上的测量传感器对地面或建筑物进行沉降或位移监测。具有定位精度高、连续性、实时性、提供三维坐标、全天候作业等优点。尤 其是实时动态测量技术(RTK)是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，实时地计算并显示出用户站的三维坐标。4）全站仪监测技术。全站仪变形监测 的技术优势主要在于它的自动化程度高、精度高、三维监测技术，因此它在变形 监测中的应用范围非常广泛。随着科学技术的发展以及研究人员的不断研究，现 如今全站仪正向着智能化的方向发展，如新研制出的带马达驱动的全站仪在结合 了激光技术以及CCD技术之后，可以实现测量过程的全自动化，因此也被业内人 士称为测量机器人。测量机器人可以自动搜索观测目标，而且在较短时间内完成 目标点的观测，测量机器人与测量数据处理分析软件系统相结合则能够进一步实 现变形监测的自动化。5）数字摄影测量。变形监测技术近年来，随着技术的飞
精密测绘技术在工程变形监测中的实践经验 在工程建设中，变形监测是一项重要的任务。随着科技的发展和进步，精密测绘技术在工程变形监测中起到了越来越关键的作用。本文将就精密测绘技术在工程变形监测中的实践经验进行探讨。 首先，我们需要了解什么是精密测绘技术。精密测绘技术是一种利用各种测量仪器和方法，对各种工程目标进行精确测量的技术。通过测绘仪器和技术的应用，我们可以获得高精度、高分辨率的测量数据，从而进行准确的分析和判断。 在工程变形监测中，精密测绘技术可以应用于多个方面。首先，它可以用于建筑结构的变形监测。例如，在大型桥梁的建设中，我们可以利用全站仪等精密测绘仪器实时测量桥梁的变形情况，以确保桥梁的安全运营。其次，精密测绘技术也可以用于地质灾害的监测。通过激光扫描仪等仪器，我们可以对山体的变形情况进行高精度的测量，以预防山体滑坡等地质灾害的发生。此外，精密测绘技术还可以应用于隧道和地铁工程的变形监测，以确保地下施工的安全进行。 在实践中，精密测绘技术的应用需要注意一些关键的因素。首先，我们需要选择适合的测量仪器和方法。不同的工程和场地要求不同的测量仪器和方法，因此我们需要根据实际情况进行选择。其次，我们需要进行准确的测量和数据处理。测量误差和数据处理的准确性对整个变形监测的结果影响非常大，因此我们需要严谨地进行测量和数据处理。另外，现场的环境因素也需要考虑。例如，在强风或强光的情况下，精密测量仪器的使用可能会受到影响，因此我们需要合理安排测量时间和方法，以确保数据的准确性。 除了以上的注意事项，精密测绘技术在工程变形监测中的实践经验还包括以下几点。首先，我们需要建立完善的测量控制网络。精密测绘技术的应用需要有准确的基准和控制点，以确保测量数据的准确性和可靠性。其次，我们需要进行定期的巡视和检查。定期巡视可以帮助我们发现可能存在的问题和风险，并采取相应的措
论精密工程测量及其应用 摘要：现阶段，精密工程测量的发展已经逐渐形成一个完整的构建体系。随着社会经济的发展与科学技术的进步，也在一定程度上带动了建筑行业的发展，而关于精密工程测量及其应用，则需要从以下几方面着手：对测量理论、方法以及数据处理方法等进行全面研究；对测量的自动化与智能化特征进行研究，以此来提高测量精度，进而符合更多的需求，同时也能有效缓解相关操作人员的工作压力和负担。本文将阐述精密工程测量的主要内容，并在此基础上对精密工程测量及其应用方法进行探究，以供参考。 关键词：工程；精密测量；应用 对精密仪器进行测量、工程信息系统、工程测量仪器等，都属于工程测量工作的研究范围。现阶段，随着社会经济的不断发展，再加上科学技术的逐渐进步，在整个工程测量系统中，精密工程测量是至关重要的组成部分，同时也发挥着不可或缺的作用。精密工程测量的发展和进步，也在某种程度上折射出工程测量技术的发展。因此，要想推动精密工程测量技术的持续稳定发展，首要任务就是做好精密工程测量工作。 一、精密工程测量的定义及特点 第一，按照工程测量工作的多种形式，可以将其分为精密工程测量，与普通工程测量两种。其次，按照工程测量学的相关概念，可以对精密工程测量的研究对象进行分析，其中就包含精密工程测量的相关理论、方法以及技术等等，同时也包括对专用仪器设备和测量软件的研发等诸多方面，以上都属于精密工程测量的主要研究内容。最后，精密工程测量，也在一定程度上代表着工程测量学的主要发展方向。关于精密一词的概念，其实也就是指精确严密。 精密工程测量的特征表现，即对测量精度提出更高的要求。所谓精度，其包含的内容非常广泛，既包括绝对精度，又包括相对精度。其中，相对精度也被分为两种不同的形式，分别是观测量精度，以及该观测量的比值，一般情况下，随
变形测量在工程施工中的应用 随着时代的进步，我国高层建（构）筑物及大型市政基础设施项目越来越多，在施工过程中沉降观测的重要性日趋明显。加强沉降观测，有助于预防在施工过程中出现不均匀沉降，及时反馈信息给勘察、设计、施工等部门，避免因沉降原因造成工程主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝，造成巨大的经济损失。本文就房屋建筑中的沉降观测进行简单的阐述。 标签：变形测量；沉降观测；工程测量 变形测量是监测、分析及预报工程及与工程有关的变形的主要方法，是对房屋建筑、构筑物及其地基或一定范围内岩体及土体的位移、沉降、倾斜、挠度、裂缝等所进行的测量工作。而目前对房屋建筑的变形测量主要包括两个方面，一方面是沉降观测，另一方面是位移监测。 一、沉降观测的基本要求 1、仪器设备的要求 根据沉降观测精度要求高的特点，为能精确地反映出建构筑物在不断加荷作下的沉降情况，一般规定测量的误差应小于变形值的1/10～1/20，为此要求沉降观测应使用精密水准仪（S1或S05级），水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铟钢合金水准尺。 2、观测时间的要求建构筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，否则沉降观测得不到原始数据，而是整个观测得不到完整的观测意义。其他各阶段的复测，根据工程进展情况必须定时进行，不得漏测或补测。只有这样，才能得到准确的沉降情况或规律。相邻的两次时间间隔称为一个观测周期，一般高层建筑物的沉降观测按一定的时间段为一观测周期或按建筑物的加荷情况每升高一层（或数层）为一观测周期，无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。 3、沉降水准点的布设要求 （1）建筑物沉降观测是根据建筑物附近的水准点进行的，所以这些水准点必须坚固稳定。为了对水准点进行相互校核，防止其本身产生变化，水准点的数目要尽量不少于3个，以组成水准网。对水准点要定期进行高程复测，以保证沉降观测成果的正确性。（2）水准点要尽量与观测点接近，其距离不应超过100米，以保证观测的精度。（3）水准点要尽量布设在受振区域以外的安全地点，以防止受到振动的影响。（4）为防止水准点受到冻胀的影响，水准点的埋设深度至少要在冰冻线以下0.5米。 4、观测点的布置和要求
浅谈GPS测量在工程变形监测中的应用 浅谈GPS测量在工程变形监测中的应用 摘要：GPS(全球卫星定位系统)自20世纪80年代中叶投入民用后,已广泛地在导航、定位等各领域应用,尤其在测量界的控制测量中起了划时代的作用。 关键词：GPS测量技术；变形监测；应用 中图分类号：P258文献标识码：A 引言 随着技术的开展，GPS已经逐渐用于变形监测。GPS用于变形监测具有精度高、不受气候条件及通视条件限制、高度自动化等优点。特别是在变形监测中,摈弃了经典测量中观测方法复杂,数据处理分析较难的问题。本文通过表达GPS技术的特点及思路，分析GPS测量在工程变形监测中的应用。 一、GPS变形监测的特点 1、测站间无需保持通视 由于GPS定位时测站间无需保持通视, 可用于规那么、不规那么或不可接触物体的变形监测；可在瞬间精确记录下被摄物体的信息及点位关系；从而可使变形监测网的布设更为方便、自由，使中间传递过渡点省去了不少,并且节省了大量的费用。 2、全天候观测 GPS测量配备防雷电设施后变形监测系统就能实现全天候观测，是基于不受气候限制的这一条件，尤其还能在风雨雾雪中进行正常观测。对于泥石流、滑坡、防汛抗洪等地质灾害监测等应用领域来讲这一点就显得尤为重要。 3、能同时测定点的三维位移 采用传统方法进行变形监测时，平面位移通常是采用倒锤线、正锤线、全站仪极坐标法、距离交会、边角导线和方向交会等方法来测定的，而垂直位移那么一般采用倾斜仪等手段来测定、液体静力水准测量、精密水准测量。垂直位移和水平位移的分别测定不仅增加了工作量，而且监测的点位和时间也不一定一致，从而增加了变形分析的难度。 4、系统误差可以被削弱或消除 在变形监测中重要的不是变形监测点自己本身的坐标，而是在两期变形监测中之间所求得的变形监测点的坐标的差异。两期变形监测中所含的共同的系统误差不会影响所求得的变形量，只会影响两期的坐标值，也就是说在变形监测中，接收机天线的量取天线高的误差、定向误差、整平误差、对中误差等并不会影响变形监测的结果，只要天线在监测过程中能保持固定不动就可以。 5、全系统的自动化易于实现 用户要把GPS变形监测系统建成无人值守的自动监测系统，就要实现从数据报警、分析、处理、采集、传输到入库的全自动化。由于GPS接收机的数据采集工作是自动进行的，而且又为用户预留了必要的接口。这对于长期连续运行的GPS测量监测系统是很重要的，可降低监测本钱，提高监测资料的可靠性。 6、可直接用大地高进行垂直形变测量
浅谈水准测量在施工中的应用 摘要：社会在不断地发展，建筑工程也在不断发展，而水准测量在建筑施工中 贯穿始终中，它在各方面都发挥着重要的作用，因此探讨水准测量技术在建筑施 工中的应用研究，对提高建筑工程勘测施工质量，提升建筑整体水平，保证工程 建设工期和投资效益都具有十分重要的意义。 关键词：水准测量建筑工程应用 1 引言 高程测量是测量任务中的一个重要部分。其中，水准测量在工程建设应用中 发挥着很重要的作用。它为施工放样，设备安装，变形监测及分析与预报中提供 了基础资料，为工程的顺利进行作了铺垫。在一个工程建设中，水准测量贯穿始终，他涉及了工程的很多方面。因此，我们熟练地掌握水准测量的原理及基本方 法很有必要，并且要了解它在实际工程中的应用。在实际操作中需要我们认真、 细心，把质量提高，为现代化建设提供一份力量。 2 写作背景 在各种建筑工地上，我们会经常会看到工程人员用水准仪和水准尺，来测定 地面上一些点之间的高低关系，这项工作就是水准测量。 水准测量应用极其广泛。它是测绘地形图的最基本工作之一。不进行水准测量，就很难在地形图上绘出地面的高低起伏状态。 在农田水利建设中，修筑沟渠，在交通运输事业中，修建公路、铁路，都要 首先应用水准测量测出沿线的高低变化情况，以便确定中线的填高或挖深。在施 工过程中还要经常应用水准测量来校正填高和挖深是否满足要求。 建筑物修建过程中和修建完成后，我们还要对它进行变形观测，这都与水准 测量挂钩。 现在，大型机器的安装，也普遍应用水准测量，在矿藏开采、城市规划、国 防建设、地震预报等工作中也离不开水准测量。 随着社会的迅速发展，不仅水准测量的设备和方法将有很大的改进，而且水 准测量的应用也将会愈来愈广泛。 3 水准测量的基本原理 水准测量是利用水准仪提供的水平视线在水准尺上读数，直接测定地面上两 点间的高差，然后根据已知高程及测得的高差来推算待定点的高程。如图1-1所 示 地面上有A、B两点，设A为已知点，其高程为HA，B为待定点。在AB两点间安置一台水准仪，提供水平视线，在两点间分别竖立带有刻划线的标尺，叫做 水准尺，当水准仪提供水平视线时，分别读取A点上水准尺的读数a和B点上水 准尺的读数b，则A、B两点的高差为 hAB =a-b （1-1） 设水准测量的方向是从A点往B点进行，则规定已知点A点为后视点，A尺 为后视尺，简称后尺，A尺上的读数a为后视读数；待定点B为前视点，B尺为 前视尺，简称前尺，B上的读数b为前视读数。安置仪器处为测站，立水准尺的 点称为测点。 式（1-1）用文字表达就是：两点间的高差等于后视读数减去前视读数。显然，高差有正负之分，当B点高于A点时，a>b，高差为正；当B点低于A点时，a 浅谈水准测量研究毕业论文 篇一：水准测量毕业论文 水准测量及三角高程 第一部分绪论.................................................... - 2 - 一测量学的任务与作用 ........................................ - 2 - 二、控制测量的基本任务及其作用 ............................. - 2 - 三、高程控制测量 ........................................... - 2 - 第二部分高程基准面与高程系统.................................... - 2 - 一、高程基准面和水准点 ..................................... - 2 - 二、大地高程系统 ........................................... - 2 - 三、正高高程系统 ........................................... - 3 - 四、正常高高程系统 ......................................... - 3 - 第三部分高程控制网的布 设........................................ - 3 - 一、水准网布设 .............................................. - 3 - ㈠国家水准网的布设概念................................... - 3 - 二、三角网的施测 ........................................... - 3 - 第四部分精密水准测量............................................ - 4 - 精密水准测量 ................................................ - 4 - ㈠精密水准测量的一般规定................................. - 4 - ㈡一、二等水准测量的操作步骤............................. - 5 - 第五部分三角高程测量............................................ - 7 - 一、三角高程测量的观测 ...................................... - 8 - （一）二、三级导线....................................... - 8 - （二）三角高程测量的计算................................. - 8 - 式中:D以km为单位。二、三角高程测量的精度.................. xxxx职业技术学院 毕业设计（论文） 精密水准测量在沉降观测中的应用 摘要 由于测量学是一门实践性很强的学科，然而对即将面临毕业而从事测量专业的学子们来说，对培养他们的思维和动手能力、掌握各种仪器的使用起着相当重要的作用，然而我也是这其中的一员，在自己所处的单位从事测量专业，主要是（新建铁路贵州至广州客运专线线下工程沉降与变形观测）沉降观测。 这次沉降观测中主要用的仪器是Trimble Dini12高精度电子水准仪，主要对路基沉降、桥墩、涵洞、隧道的沉降观测，并且通过这次沉降观测，我对二等精密水准测量的观测、记录、对数据的处理和各种仪器的使用有了更加深刻认识和理解，也提高了我的综合能力和知识面，但是和以前的不同之处是仪器不同，以前我实习用的是光学水准仪，现在是电子水准仪，限差和光学的一样，唯一不同之处是电子水准仪测量速度快，也减少了计算量，避免人为误差比较多，和光学水准仪相比精度比较高，下面我就介绍下电子水准仪的基本原理、特点、使用操作、数据传输处理及在沉降观测工作中的应用。 关键词电子水准仪条形编码尺沉降观测 目录 前言 (3) 第一章绪论 (4) 第一节 1、电子水准仪的原理 (4) 2、电子水准仪的特点 (4) 第二节电子水准仪（Trimble Dini12）的组成及由来 (4) 第三节 1、电子水准仪（Trimble Dini12）的系统参数设置 (5) 2、电子水准仪（Trimble Dini12）的限差要求 (5) 第四节一、工程文件的建立 (5) 二、水准路线的建立及测量 (5) 三、水准路线的结束 (6) 四、电子水准仪（Trimble Dini12）的水准测量数据的传输与处理 (6) 第二章精密水准网的布设 (14) 第一节水准控制网的建立 (14) 第二节根据水准控制点埋设沉降变形测量点的位置 (14) 第三章精密水准在沉降观测中应用 (16) 第一节精密水准在沉降观测中的测量路线及方法和点号编辑规则 (16) 第二节精密水准在沉降观测时注意事项和对消除限差办法 (18) 第四章沉降观测中对常见问题的分析及处理 (19) 参考文献 (21) 致谢 (22) 水准测量毕业论文 摘要：水准路线布设过程中难免会遇到江河、湖塘、宽沟、山谷等障碍物，有时必须通过这些障碍物，通常的水准测量方法无法实现，这时需要采用特殊的方法和设备，来完成障碍物的跨越测量。本文对直接法、水准仪法、经纬仪法和GPS 水准四种方法进行了论述，并以朝天门跨江（长江）观测数据为例，对测距三角高程法整个计算过程作了详细的讲述。 关键词：跨河水准、倾斜螺旋法、经纬仪倾角法、测距三角高程法 第一章前言 水准测量以其短视线和前、后视线等距以及时空对称的测量方式，排除或削弱了以折光差为主的多项干扰因素，使得测高精度明显优于其他测量方法。布设水准路线时，应尽量避免通过江河、湖塘、宽沟、山谷等障碍物。当不得已而必须通过上述障碍物时，水准测量的优势将无法保持。为了使高程传递精度与通常水准测量基本一致，需要采取特殊的方法和设备，完成跨越障碍物的测量。 第二章跨越障碍物的方法 2.1 直接法 当一、二等水准路线上的障碍物宽度不超过100m时，前、后视均以障碍物宽为视线长，等距设站。在测站上变换仪器高度观测两次，两次测量的高差之差不超过1.5mm时，取用两次观测结果的中数。 2.2 水准仪法 水准仪法又可分为光学测微法和倾斜螺旋法两种。 2.2.1 光学测微法 障碍物宽度超过100m，而不超过500m时，使用一台水准仪（若用两台水准仪对向观测，有利于提高观测精度），以水平视线照准觇板标志，读取测微器分划值，求得两岸高差。 2.2.2 倾斜螺旋法 障碍物超过500m或水准仪测微器的分辨能力不能有效识别远标尺的觇板移动，且障碍物宽度不超过1500m时，使用两台水准仪对向观测，用倾斜螺旋或气泡分划来测定水平视线上、下两标志的微小倾角，计算水平视线位置求出两岸高差。 2.3 经纬仪法 经纬仪法又可分为经纬仪倾角法和测距三角高程法。 2.3.1 经纬仪倾角法 障碍物的宽度超过1500m，或使用水准仪跨越测量有困难，且障碍物宽度不超过3500m时，使用两台经纬仪对向观测，用垂直角测定水平视线上、下两标志的微小倾角，计算水平视线位置，求出两岸高差。 2.3.2 测距三角高程法 障碍物两端设站的高度差超过2m，致使水平视线上、下两标志无法在水准标尺上设置时，使用两台经纬仪对向观测，测定偏离水平视线的标志倾角。用测距仪量测测站至标志的距离，计算两岸高差。 2.4 GPS水准测量法 障碍物宽度不超过3500m时，也可以使用GPS接收机和水准仪分别测定两岸点位的大地高差和同岸点位的水准高差，求出两岸的高程异常和两岸高差。 施测方法将直接影响跨越障碍物测量的精度，在条件允许的情况下，尽量选择对向观测方法。使用倾角法间接测量高差时，宜选用微小倾角，小于经纬仪测微器的量程较为有利。浅谈水准测量研究毕业论文
毕业设计----精密水准测量在沉降观测中的应用
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