施工测量定位（精选十篇）
施工测量定位 篇1
1 技术特点
采用全站仪与AUTOCAD软件相结合的施工测量方法对施工现场通视要求大大降低, 尤其适用于通视条件差和外型复杂的工程。传统的施工方法先计算控制点的坐标而后进行测量操作, 在测量施工中经常会遇到通视障碍而导致增加测量施工的难度和强度。因此本技术与常规测量相比具有如下特点:
1) 实现了全站仪与计算机的双向通讯, 测量人员只需要将全站仪瞄准相应目标, 点取相应的按钮即可。避免了数据抄记、输入过程中的错误, 简化了外业步骤。测量精度高、速度快、节省人工。
2) 能即时得出点位坐标和偏差信息, 还可以结合放样点坐标进行反算, 随时得出建议、纠正量, 便于指挥放样工作。
3) 建立了控制点、放样点的数据库, 能方便地进行点位坐标以及实测资料的查询、管理。
4) 受施工条件和外界环境影响小。
2 技术原理
本技术在全站仪和计算机之间广泛使用了数据传输系统, 利用Auto CAD的自动捕捉和查询功能, 将工程所需要的控制点的坐标从施工图上自动捕捉下来 (任意点的坐标) , 再结合使用全站仪的坐标放样功能, 便可准确、方便的测设出整个建筑的平面控制网。为施工测量提供了新的测量方法。
3 施工工艺流程及操作要点
3.1 施工工艺流程:
施工准备→利用AUTOCAD捕捉各控制点的坐标→仪器安置建立坐标系→工程测量→复核
3.2 操作要点
3.2.1 施工准备
1) 仪器的校核和鉴定:测量所需仪器均需进行重新校准复核, 检定证书齐全, 复合要求。
2) 测量人员必须持证上岗, 在同一工程测量中, 必须定人、定岗、定仪器。
3) 编写详细可行的施工方案, 经审批后执行, 并对所有施工人员进行技术交底。
3.2.2 数据录入
将AUTOCAD设计图纸中的坐标录入全站仪中, 建立坐标系, 与设计图纸一致。
3.2.3 仪器安置
根据建设单位提供的已知水准点及后视点对全站仪进行定位、对中、整平, 整平仪器前, 先安入电池, 因为装上电池后, 仪器会发生微小倾斜。
3.2.4 工程测量
1) 设置仪器参数, 输入测站点坐标、仪器高、棱镜高。
2) 进入方位角的设置状态, 输入后视点的坐标。精确照准后视点棱镜中心, 仪器根据测站点和后视点坐标, 将自动完成后视点方位角的设置。
3) 使用设计单位电子版图纸, 利用AUTOCAD的图形计算功能将图纸中不明确点的坐标计算出来, 再利用CAD的捕捉、查询功能将所需要点的坐标自动捕捉下来。进入全站仪的坐标放样模式, 找出待测点的坐标。
4) 旋转仪器的照准部, 所显示的水平角读数为零。此时, 照准的方向即为待测点的方向。仪器操作人员可指挥待放样点附近棱镜, 通过对照点测量, 仪器显示出预先输入的待放样值与实测值之差。
5) 根椐显示值, 指挥持棱镜的测量人员, 沿照准方向移动带测杆的棱镜, 直到观测屏幕上的显示值在误差范围之内。
6) 在测杆指示的位置砸入木桩, 在木桩上用“十”字丝进行点位固定。依次进行下一个点的测设。
7) 工程测量完成后, 将全站仪支设另一个水准点按照上述方法进行复测。
4 质量控制
1) 本技术的施工方法、质量要求应符合《工程测量规范》GB50026-2007的要求。
2) 精度要求
(1) 无论那种全站仪, 在使用前必须按说明书对仪器进行校验。
(2) 精确整平全站仪后, 再设置方位角.
(3) 控制点的精度要求与理论值的误差不超过±1mm。
(4) 测量操作的精度要求:测量操作的精度要求控制在±3mm之内。
5 安全措施
1) 测量施工时除应遵守有关的安全规定外, 还要执行国家及上级部门的各项安全规章制度。
2) 不能用肉眼仰光正视, 以防损伤眼睛。
3) 使用中避免太阳直晒仪器, 遇雨时, 用伞遮挡, 以防电器受潮电池漏电。仪器不用时, 放进仪器箱内, 置于干燥、清洁的地方。
4) 仪器搬运时严防碰撞、受潮和受热。
5) 三角基座安装不正确, 将会影响观测精度, 应时常检查基座上的校正螺丝, 确保基座固定螺丝旋紧, 防止仪器受震;
6) 作业前, 应全面检查仪器, 确保仪器各项指标、功能、电源、初始设置和各项参数均符合要求后, 再进行操作。
6 效益分析
全球定位系统测量规范 篇2
本标准规定利用全球定位系统（GPS）按静态、快速静态定位原理，建立测量控制网（简称（GPS）控制网）的原则、等级划分和作业方法。
本标准适用于国家和局部GPS控制网的设计、布测与数据处理。2 引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 12897—1991 国家一、二等水准测量规范 GB 12898—1991 国家三、四等水准测量规范 GB/T 17942—2000 国家三角测量规范 CH 1002—1995 测绘产品检查验收规定 CH 1003—1995 测绘产品质量评定标准 CH/T 1004—1999 测绘技术设计规定 CH 8016—1995 全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程 3 术语 3.1 观测时段 observation session 测站上开始接收卫星信号到停止接收，连续观测的时间间隔称为观测时段，简称时段。3.2 同步观测 simultaneous observation 两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。3.3 同步观测环 simultaneous observation loop 三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。3.4 独立观测环 independent observation loop 由非同步观测获得的基线向量构成的闭合环。3.5 数据剔除率 percentage of datar rejection 同一时段中，删除的观测值个数与获取的观测值总数的比值。3.6 天线高 antenna beight 观测时接收机天线相位中心至测站中心标志面的高度。3.7 参考站 Reference station 在一定的观测时间内，一台或几台接收机分别固定在一个或几个测站上，一直保持路口跟踪观测卫星，其余接收机在这些测站的一定范围内流动设站作业，这些固定测站就称为参考站。
3.8 流动站 roving station 在参考站的一定范围内流动作业的接收机所设立的测站。3.9 观测单元 observation unit 快速静态定位测量时，参考站从开始至停止接收卫星信号连续观测的时间段。3.10 世界大地坐标系1984（WGS84）World Geodetic System 1984 由美国国防部在与WGS72相应的精密星历NSWC—9Z—2基础上，采用1980大地参考数和BIH1984.0系统定向所建立的一种地心坐标系。
3.11 国际地球参考框架 ITRF YY，International Terrestrial Reference Frame 由国际地球自转服务局推荐的以国际参考子午面和国际参考极为定向基准，以IERS YY天文常数为基础所定义的一种地球参考系和地心（地球）坐标系。3.12 GPS静态定位测量 static GPS positioning 通过在多个测站上进行若干时段同步观测，确定测站之间相对位置的GPS定位测量。3.13 GPS快速静态定位测量 rapid static GPS positioning 利用快速整周模糊度解算法原理所进行的GPS静态定位测量。3.14 永久性跟踪站 permanent tracking station 长期连续跟踪接收卫星信号的永久性地面观测站。3.15 单基线解 singleb baseline solution 在多台GPS接收机同步观测中，每次选取两台接收机的GPS观测数据解算相应的基线向量。3.16 多基线解 multi—baseline solution 从m（m≥3）台GPS接收机同步观测值中，由m—1条独立基线构成观测方程，统一解算出m—1条基线向量。4 坐标系和时间系统 4.1 坐标系
4.1.1 GPS测量采用广播星历时，其相应坐标系为世界大地坐标系WGS 84。该坐标系的地球椭球基本参数以及主要几何和物理常数见附录A（标准的附录）。GPS测量采用精密星历时，其坐标系为相应历元的国际地球参考框架ITRF YY。当换算为大地坐标时，可采用与WGS 84相同的地球椭球基本参数以及主要几何和物理常数。4.1.2 当要求提供1980西安坐标系或其他参考坐标系时，可按坐标转换等方法求得这些坐标系的坐标。
当要求提供1985国家高程基准或其他高程系高程时，可按高程拟合、大地水准面精化等方法求得这些高程系统的高程。
1980西安坐标系及1954年北京坐标系的参考椭球基本参数以及主要几何和物理常数见附录A（标准的附录）。4.2 时间系统
GPS测量采用GPS时间系统，手簿记录宜采用世界协调时（UTC）。5 精度分级
5.1 GPS测量按其精度划分为AA、A、B、C、D、E级。GPS快速静态定位测量可用于C、D、E级GPS控制网的布设。5.2 各级GPS测量的用途：
AA级主要用于全球性的地球动力学研究、地壳形变测量和精密定轨； A级主要用于区域性的地球动力学研究和地壳形变测量； B级主要用于局部形变监测和各种精密工程测量； C级主要用于大、中城市及工程测量的基本控制网；
D、E级主要用于中、小城市、城镇及测图、地籍、土地信息、房产、物探、勘测、建筑施工等的控制测量。
AA、A级可作为建立地心参考框架的基础。
AA、A、B级可作为建立国家空间大地测量控制网的基础。
5.3 各级GPS网相邻点间基线长度精度用下式表示，并按表1规定执行。
σ=262)10(dba„„„„„„„„„„„„„（1）式中：σ——标准差，mm； a——固定误差，mm； b ——比例误差系数； d——相邻点间距离，mm。
5.4 GPS测量大地高差的精度，固定误差a和比例误差系数b按表1可放宽1倍执行。5.5 AA、A级站平差后在ITRF YY地心参考框架中的点位精度及对连续观测站经多次观测后计算的相邻站间基线长度年变化率测定精度，按表2规定执行。6 网的技术设计 6.1 技术设计的基本要求
GPS网布测前应进行技术设计，以得到最优的布测方案。技术设计书的格式、内容、要求与审批程序按照CH/T 1004进行。6.2 技术设计准备
6.2.1 根据任务的需要，收集测区范围既有的国家三角网、导线点、天文重力水准点、水准点、甚长基线干涉测量站、卫星激光测距站、天文台和已有的GPS站点资料，包括点之记、网图、成果表、技术总结等。
6.2.2 搜集测区范围内有关的地形图、交通图及测区总体建设规划和近期发展方面的资料。若任务需要，还应搜集有关的地震、地质资料等。
6.2.3 技术设计前，应对上述资料分析研究，必要时进行实地勘察，然后进行图上设计。6.3 技术设计的原则
6.3.1 在设计图上应标出新设计的GPS点的点位、点名、点号和级别，还应标出相关的各类测量站点、水准路线及主要的交通路线、水系和居民地等。6.3.2 GPS网布设原则
6.3.2.1 GPS网的布设应视其目的、要求的精度、卫星状况、接收机类型和数量、测区已有的资料、测区地形和交通状况以及作业效率综合考虑，按照优化设计原则进行。
6.3.2.2 AA、A、B级GPS网应布设成连续网，除边缘点外，每点的连接点数应不少于3点。C、D、E级GPS网可布设成多边形或附合路线。
6.3.2.3 A级及A级以下各级GPS网中，最简独立闭合环或附合路线的边数应符合表3的规定。
6.3.2.5 AA、A、B级GPS网点，应与GPS永久性跟踪站联测；其联测的站数，AA级不得少于4站，A级不得少于3站，B级不得小于2站。6.3.2.6 A、B级GPS网，应昼量与周围的GPS地壳形变监测网、基本验潮站联测。6.3.2.7 AA、A、B级GPS网点宜与参加过全国天文大地网整体平差的三角点、导线点和一、二等水准点并置或重合。
6.3.2.8 新布设的GPS网应与附近已有的国家高等级GPS点进行联测，联测点数不得少于2点。
6.3.2.9 B级GPS网，在高程异常变化剧烈地区，其点间的距离不宜超过100km；在地壳断裂带或地震频发地区，其点间距离应适当缩短。
6.3.2.10 大陆、岛、礁之间的A、B级GPS网的边长可视实际情况变通，重要岛、礁与大陆之间的联测，其连接的点数不应少于3个。
6.3.2.11 为求定GPS点在某一参考坐标系中坐标，应与该参考坐标系中的原有控制点联测，联测的总点数不得少于3点。
在需用常规测量方法加密控制网的地区，C、D、E级GPS网点应有 1~2方向通视。6.3.2.12 为求得GPS网点的正常点，应根据需要适当进行高程联测。AA、A级网应逐点联测高程，B级网至少每隔2~3点，C级网每隔3~6点联测一个高程点，D级与E级网可依具体情况确定联测高程的点数。
6.3.2.13 AA、A级GPS点的高程联测，应按GB 12897二等水准的方法进行；B级GPS点的高程联测，应按GB 12898三等水准或与其精度相当的方法进行；C、D、E级GPS点按GB 12898四等水准或与其精度相当的方法进行高程联测。
6.3.2.14 GPS快速静态定位网的布设，除应满足上述有关规定外，还应满足下列要求： a、相邻地区两个观测单元之间的流动站的重合点数：C、D级不应少于2点，E级不应少于1点；
b、相邻点的距离大于20km时，应采用GPS静态定位法施测；
c、当网中相邻点间距离小于该级别所要求的相邻点间最小距离时，两相邻点必须直接进行同步观测；
d、对于双参考站作业方式，不同观测单元的基准基线宜相互联结，以构成整个网的骨架； e、D、E级GPS网可采用单参考站作业方式，对相邻观测单元的一些流动测站点必须进行二次设站观测。
6.4 技术设计后应上交的资料： a、野外踏勘技术总结； b、测量任务与专业设计书（附技术设计图）。7 选点 7.1 选点准备
7.1.1 选点人员在实地选点前，应收集有关布网任务与测区的资料，包括测区1:50000或更大比例尺地形图，已有各类控制点、卫星跟踪站的资料等。
7.1.2 选点人员应充分了解和研究测区情况，特别是交通、通讯、供电、气象及大地点等情况。
7.2 点位基本要求
a、周围应便于安置接收设备和操作，视野开阔，视场内障碍物的高度角不宜超过15°； b、远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离不小于200m；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不得小于50m； c、附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物等）； d、交通方便，并有利于其他测量手段扩展和联测； e、地面基础稳定，易于点的保存；
f、AA、A、B级GPS点，应选在能长期保存的地点； g、充分利用符合要求的旧有控制点； h、选站时应尽可能使测站附近的小环境（地形、地貌、植被等）与周围的大环境保持一致，以减少气象元素的代表性误差。7.3 辅助点与方位点
7.3.1 非基岩的AA、A级GPS点的附近应埋没1~3个辅助点，并测定其与GPS点的距离和高差，精度应优于土5mm。
7.3.2 GPS点可视需要设立与其通视的方位点，该点应目标明显，观测方便，和GPS点的距离一般不小于300mm。7.4 选点作业
7.4.1 选点人员应按照技术设计书经过踏勘，在实地按7.2要求选定点位，并在实地加以标定。7.4.2 当利用旧点时，应检查旧点的稳定性、可靠性和完好性，符合要求方可利用。7.4.3 点名应取居民地名，C、D、E级GPS点名也可取山名、地名、单位名，应向当地政府部门或群众进行调查后确定。少数民族地区应使用准确的音译汉语名，在译音后可附上原文。新旧点重合时，应采用原有旧点名，不得更改，如确需更改应在新点名后括号内附上旧点名。如与水准点重合时，应在新点名后的括号内附上水准点等级、编号。在同一网区有相同点时，应在点名后附上
（一）、（二）加以区别。点名书写采用汉字，一律以国务院公布的简化字为准。点号编排应便于计算机管理。7.4.4 需要水准联测的GPS点，应实地踏勘水准路线情况，选择联测水准点和绘出联测路线图。
7.4.5 不论新选定的点或利用旧点（包括辅助点与方位点），应实地按附录B形式绘制点之记，其内容要求在现场详细记录，不得追记。
7.4.6 AA、A级GPS点，在其点之记中应填写地质概要、构造背景及地形地质构造略图。7.4.7 点位周围有高于10°的障碍物时，应绘制点的环视图，其形式见附录B。7.4.8 一个网区选点完成后，应绘制GPS网选点图，其形式见附录B。7.5 选点结束后应上交的资料 a、用黑墨水填写的道林纸点之记、环视图；
b、GPS网选点图（测区较小、选点、埋石与观测一期完成时，可以展点图代替）； c、选点工作总结 8 埋石 8.1 标石类型
8.1.1 GPS点的标石类型及其适用级别按表5规定执行。
C级以下临时性工程网点，可埋没简易标志。
8.1.2 各种类型的标石应设有中心标志。基岩和基本标石的中心标志应用铜或不锈钢制作。普通标石的中心标志可用铁或坚硬的复合材料制作。标志中心应刻有清晰、精细的十字线或嵌入不同颜色金属（不锈钢或铜）制作的直径小于0.5mm的中心点。并应在标志表面制有“GPS”及施测单位名称。
8.1.3 各种标石的规程，见附录B。8.1.4 各种天线墩必须附有强大对中装置。8.2 埋石作业 8.2.1 各级GPS点的标石应用混凝土灌制。在有条件的地区，也可用整块花岗石、青石等坚硬石料凿制，但其规格应不小于同类标石的规定。
8.2.2 埋没天线墩、基岩标石、基本标石时，应现场浇灌混凝土。普通标石可预先制做，然后运往各点埋没。
8.2.3 埋设标石，须使各层标志中心严格在同一铅垂线上，其偏差不得大于2mm。强制对中装置的对中精度不得大于1mm。
8.2.4 当利用旧点时，应首先确认该点标石完好，并符合同级GPS点埋石要求，且能长期保存。必要时需要挖开标石侧面查看标石情况。如遇上标石被破坏，可以下标石为准，重埋上标石。
8.2.5 方位点应埋设普通标石，并加适当标注，以便与GPS点相区分。
8.2.6 GPS点埋石所占土地，应经土地使用者或管理部门同意，并办理相应手续。新埋标石时应办理测量标志委托保管书，一式三份，交标石保管单位或个人，上交和存档各一份。利用旧点时需对委托保管书进行核实，若委托保管情况不落实应重新办理。8.2.7 AA、A和B级点标石埋设后，至少需经过一个雨季，冻土地区至少需经过一个冻解期，基岩或岩层标石至少需经一个月后，方可用于观测。8.3 标石外部整饰
8.3.1 各类GPS点混凝土标石灌制时，均应在基上压印GPS点的类级、埋设年代和国家设施勿动的字样。
8.3.2 B级GPS点标石埋设后，需在周围砌筑混凝土方井或圆井护框，其内径根据情况而定，但至少不小于0.6m，高为0.2m。
8.3.3 荒漠或平原不易寻找的GPS点还需在其近旁埋设指示碑，其规格参见GB 12898。8.4 埋石结束上交资料
a、填写了埋石情况的GPS点之记；
b、土地占用批准文件与测量标志委托保管书； c、埋石工作总结。9 仪器 9.1 接收机选用 GPS接收机的选用，根据需要按表6规定执行。9.2 接收设备检验 9.2.1 新购置的GPS接收机应按规定进行全面检验后使用。
9.2.2 GPS接收机全面检验包括：一般检视、通电检验、试测检验。9.2.2.1 一般检视应符合下列规定：
a、GPS接收机及天线的外观应良好，型号应正确； b、各种部件及其附件应匹配、齐全和完好； c、需紧固的部件应不得松动和脱落；
d、设备使用手册和后处理软件操作手册及磁（光）盘应齐全。
9.2.2.2 通电检验应符合下列规定： a、有关信号灯工作应正常； b、按键和显示系统工作应正常； c、利用自测试命令进行测试；
d、检验接收机锁定卫星时间的快慢，接收信号强弱及信号失锁情况。9.2.2.3 试测检验前，还应检验：
a、天线或基座圆水准器和光学对中器是否正确； b、天线高量尺是否完好，尺长精度是否正确；
c、数据传录设备及软件是否齐全，数据传输性能是否完好； d、通过实例计算，测试和评估数据后处理软件。
9.2.3 GPS接收设备一般检视和通电检验完成后，应在不同长度的标准基线（6.3.2.4规定的不同长度基线）上进行以下测试：
a、接收机内部噪声水平测试； b、接收机天线相位中心稳定性测试；
c、接收机野外作业性能及不同测程精度指标测试； d、接收机频标稳定性检验和数据质量的评价； e、接收机高低温性能测试； f、接收机综合性能评价等。9.2.4 GPS接收机测试检验的方法和技术要求，见CH 8016。
9.2.5 GPS接收设备每年应定期检验：第9.2.2.1、第9.2.2.2、第9.2.2.3。9.2.6 不同类型的接收机参加共同作业时，应在已知高差的基线上进行比对测试，超过相应等级限差时不得使用。
9.2.7 GPS接收机或天线受到强烈撞击后，或更新接收机部件，或更新天线与接收机匹配关系后，应按新购买仪器做全面检验。
9.2.8 天线或基座的圆水准泡、光学对中器，作业期间至少1个月检校一次。9.3 接收设备的维护
9.3.1 GPS接收机等仪器应指定专人保管，不论采用何种运输方式，均要求专人押运，并应采取防震措施，不得碰撞倒置和重压，软盘驱动器在运输中应插入保护片或废磁盘。
9.3.2 作业期间，必须严格遵守技术规定和操作要求，作业人员须经培训合格后方可上岗操作，未经允许非作业人员不得擅自操作仪器。
9.3.3 接收仪器应注意防震、防潮、防晒、防尘、防蚀、防辐射，定期分别用清洗盘和专用清洁剂清洗软盘驱动器或磁带机的磁头；电缆线不得扭折，不得在地面拖拉、辗砸，其接头和联接器要经常保持清洁。
9.3.4 作业结束后，应及时擦净接收机上的水汽和尘埃，及时存放在仪器箱内。仪器箱应置于通风、干燥阴凉处，箱内干燥剂呈粉红色时，应及时更换。
9.3.5 仪器交接时应按9.2.2.1规定的一般检视的项目进行检查，并填写交接情况记录。9.3.6 接收机在外接电源前，应检查电压是否正常，电池正负极切勿接反。9.3.7 当天线置于楼顶、高标及其他设施的顶端作业时，应采取加固措施，雷雨天气时应有避雷设施或停止观测。
9.3.8 接收机在室内存放期间，室内应定期通风，每隔1~2个月应通电检查一次，接收机内电池要保持充满电状态，外接电池应按电池要求按时充放电。9.3.9 严禁拆卸接收机各部件，天线电缆不得擅自切割改装、改换型号或接长。如发生故障，应记真记录并报告有关部门，请专业人员维修。9.4 辅助设备检验
GPS定位测量所用通风干湿表与空盒气压表应定期送计量检定部门检验，在有效期内使用。10 观测
10.1 观测区的划分
10.1.1 AA、A、B级网的布测视测区范围的大小，可实行分区观测。当实行分区观测时,相邻分区间至少有4个公共点。
10.1.2 任一个同步观测子区或观测单元子区参加观测的接收机台数应符合表6第三项的规定。
10.2 观测计划
作业调度者根据测区地形和交通状况、采用的GPS作业方法（静态或快速静态定位测量）设计的基线的最短观测时间等因素综合考虑，编制观测计划表，按该表对作业组下达相应阶段的作业调度命令。同时依照实际作业的进展情况，及时做出必要的调整。10.3 基本技术规定
10.3.1 各级GPS测量基本技术规定应符合表7要求。10.3.2 AA、A与B级观测时段的分布应尽可能日夜均匀，且夜间观测时段所占比例不得少于25%。夜间观测从日落后1小时开始起算至日出为止（以同步环最西部点为标准）。
10.3.3 AA、A、B级测量必须同时观测记录各项气象元素和天气状况。C、D与E级测量可不观测气象元素，而只记录天气状况。
10.3.4 GPS静态定位测量时，观察数据文件名中应包含测站名或测站号、观测单元、测站类型（是参考站还是流动站）、日期、时段号等信息，具体命名方法依采用的GPS静态定位软件而定。10.3.5 雷电、风暴天气时，不宜进行AA、A、B级GPS测量。10.4 观测准备
10.4.1 GPS接收机在开始观测前，应进行预热和静置，具体要求按接收机操作手册进行。10.4.2 天线安置应符合下列要求：
a、用三脚架安置天线时，其对中误差不应大于3mm；B级不应在高标上安置天线。b、需在觇标的基板上安置天线时，应先卸去觇标顶部，将标志中心投影至基板上，然后依投影点安置天线。投影点示误三角形的最长边或示误四边形的长对角线不得大于5mm，投影方法见GB/T 17942；
c、GPS点上建有寻常标时，应在安置天线前放倒觇标或采取其他措施；
d、B级及以上各级GPS测量，其定向标志线应指向正北，顾及当地磁偏角修正后，其定向误差应不大于土5°，对于定向标志不明显的接收机天线，可预先设置标记，每次按此标记安置仪器； e、天线集成体上的圆水准气泡必须居中，没有圆水准气泡的天线，可调整天线基座脚螺旋，使在天线互为120°方向上量取的天线高互差小于3mm。
注：
1、在时段中观测时间符合表7中第七项规定的卫星，为有效观测卫星；
2、计算有效观测卫星总数时，应将各时段的有效观测卫星数扣除其间的重复卫星数；
3、观测时段长度，应为开始记录数据到结束记录的时间段；
4、观测时段数≥1.6，指每站观测一时段，至少60%测站再观测一时段。10.5 观测作业的要求
10.5.1 观测组必须严格遵守调度命令，按规定的时间进行作业。10.5.2 经检查接收机电源电缆和天线等各项联结无误，方可开机。
10.5.3 开机后经检验有关指示灯与仪表显示正常后，方可进行自测试并输入测站、观测单元和时段等控制信息。
10.5.4 接收机启动前与作业过程中，应随时逐项填写测量手簿中的记录项目，测量手簿格式、记录内容及要求见附录D。
10.5.5 接收机开始记录数据后，观测员可使用专用功能键和选择菜单，查看测站信息、接收卫星数、卫星号、卫星健康状况、各通道信噪比、相位测量残差、实时定位的结果及其变化、存储介质记录和电源情况等，如发现异常情况或未预料到的情况，应记录在测量手簿的备注栏内，并及时报告调度组织者。
10.5.6 每时段观测开始及结束前各记录一次观测卫星号、天气状况、实时定位经纬度和大地高、PDOP值等。须观测记录气象元素的等级GPS网点，每时段气象观测应不少于2次。一次在时段开始时，一次在时段结束时。时段长度超过2h时，应每当UTC整点时增加观测记录上述内容一次，夜间放宽到4h。
10.5.7 气象观测所用通风干湿表需悬挂在测站附近，与天线相位中心大致等高度处。悬挂地点应通风良好，避开阳光直接照射，便于读数。空盒气压表可置于测站附近地面，其读数应顾及至天线相位中心高度，加入相应的高程修正。当测站附近的小环境与周围的大环境不一致时，可在合适的地方量测气象元素，然后加上高差修正化为天线相位中心处的气象元素。
10.5.8 每时段观测前后应各量取天线高一次，其测量方法及要求见附录D。两次量高之差不应大于3mm，取平均值作为最后天线高。若互差超限，应查明原因，提出处理意见记入测量手薄记事栏。
10.5.9 除特殊情况外，不宜进行偏心观测，若迫不得已进行时，应测定归心元素，其方法可参考附录F或GB/T 17942。
10.5.10 观测员要细心操作，观测期间防止接收设备震动，更不得移动，要防止人员和其他物体碰动天线或阻挡信号。
10.5.11 观测期间，不得在天线附近50m以内使用电台，10m以内使用对讲机。10.5.12 天气太冷时，接收机应适当保暖；天气很热时，接收机应避免阳光直接照晒，确保接收机正常工作。
10.5.13 一时段观测过程中不允许进行以下操作： a、接收机关闭又重新启动； b、进行自测试； c、改变卫星仰角限； d、改变数据采样间隔； e、改变天线位置； f、按动关闭文件和删除文件等功能键。
10.5.14 在GPS快速静态定位测量中，同一观测单元期间 a、参考站观测不能中断； b、参考站和流动站采样间隔要相同，不能变更。10.5.15 经认真检查，所有规定作业项目均已全面完成，并符合要求，记录与资料完整无误，且将点位和觇标恢复原状后，方可迁站。11 外业成果记录 11.1 记录类型
GPS测量作业所获取的成果记录应包括以下三类： a、观测记录（磁盘、光盘或磁带存储）； b、测量手簿；
c、其他记录，主要有观测计划、偏心观测资料等。11.2 记录内容
11.2.1 观测记录项目主要有：
a、载波相位观测值、C/A码伪距和P（Y）码伪距等； b、对应观测值的GPS时间； c、GPS卫星星历参数；
d、测站和接收机初始信息：测站名、测站号、观测单元号、参考站或流动站、时段号、近似坐标及高程、天线及接收机编号、天线高、观测日期、采样间隔、卫星截止高度角。11.2.2 测量手簿分为四种。AA、A与B级静态定位测量一种，C、D与E级静态定位测量一种，GPS快速静态定位参考站测量一种，及GPS快速静态定位流动站测量一种，格式见附录D。11.3 记录要求
11.3.1 观测前和观测过程中应按要求及时填写各项内容，书写要认真细致，字迹清晰、工整、美观。
11.3.2 各项观测记录一律使用铅笔，不得开刀和涂改，不得转抄和追记，如有读、记错误，可整齐划掉，将正确数据写在上面并注明原因。其中天线高，气象读数等原始记录不得连环涂改。
11.3.3 手簿整饰，存储介质注记和各种计算一律使用蓝黑墨水书写。
11.3.4 外业观测中接收机内存储介质上的数据文件应及时拷贝成一式两份，并在外存储介质外面适当外制贴标签，注明网区名、点名、点号、观测单元号、时段号、文件名、采集日期、测量手簿编号等。两份存储介质应分别保存在专人保管的防水、防静电的资料箱内。
11.3.5 接收机内存数据文件卸到外存介质上时，不得进行任何剔除、删改和编辑。11.3.6 测量手簿应事先连续编印页码并装订成册，不得缺损。11.3.7 其他记录，亦应分别装订成册。12 数据处理 12.1 基线向量解算 12.1.1 软件及要求
C级及以下各级GPS网基线解点及B级GPS网基线预处理可采用随接收机配备的商用软件，AA、A、B级GPS网基线精处理须采用专门的软件，计算结果中应包括相对定位坐标和协方差阵等平差所需的元素。新启用的软件需经有关部门的试验鉴定并以业务部门批准方能使用。
12.1.2 准备工作
a、基线解算前，应按规范、技术设计和CH 1002及时对外业全部资料全面检查和验收，其重点包括：
（1）成果是否符合调度命令和规范要求；（2）观测数据质量分析是否合理。
b、起算点坐标系，AA、A、B级应为ITRF YY国际地球参考框架，C级以下可分为WGS 84坐标系。
AA、A、B级起算点的瞬时历元坐标精度应分别不低于0.2m、1m、3m，C及以下各级起算点坐标精度应不低于20m。
c、外业观测的气象数据要换算成适合于处理软件所需要的单位； d、当采用不同类型接收机时，应将观测数据转换成同一格式；
e、高标点、偏心观测点，应根据天线高记录、投影手簿或归心用纸等计算归心改正数，计算公式可参见附录F或GB/T 17942。12.1.3 解算方案 a、根据外业施测的精度要求和实际情况、软件的功能和精度，可采用多基线解或单基线解； b、每个同步观测图形只能选定一个起算点；
c、快速静态定位测量以观测单元为单位制定解算方案。12.1.4 基线向量解算基本要求 a、AA、A、B级网基线精处理应采用精密星历；
B级GPS网基线外业预处理和C级以下各级网基线处理时，可采用广播星历。b、各级GPS观测值均应加入对流层延迟修正，对流层延迟修正模型中的气象元素可采用标准气象元素。c、基线解算，按同步观测时段为单位进行。按多基线解时，每个时段须提供一组独立基线向量及其完全的方差——协方差阵；按单基线解时，须提供每条基线分量及其方差——协方差阵。
d、B级以上各级GPS网，基线解算可采用双差解、单差解或非差解。
C级以下各级GPS网，根据基线长度允许采用不同的数据处理模型。但是15km内的基线，须采用双差固定解。15km以上的基线允许在双差固定解和双差浮点解中选择最优结果。e、对于所有同步观测时间短于35min的快速定位基线，必须采用合格的双差固定解作为基线解算的最终结果。12.2 外业数据质量检核
12.2.1 同一时段观测值的数据剔除率，其值宜小于10%。
12.2.2 B级基线外业预处理和C级以下各级GPS网基线处理，复测基线的长度较差ds，两相比较应满足下式的规定： ds≤2 2σ„„„„„„„„„„„„„„„„„.（2）
式中：σ——相应级别规定的精度（按实际平均边长计算）。12.2.3 各级GPS网同步环闭合差，不宜超过附录E规定。
12.2.4 C级以下各级网、及B级GPS网外业基线预处理结果，其独立闭合环或附合路线坐标闭合差应满足： Wx≤3nσ Wy≤3nσ
Wz≤3nσ„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(3)Wz≤3n3σ
式中：n——闭合环边数；
σ——相应级别规定的精度（按实际平均边长计算）。Ws=222zyxwww 12.3 AA、A、B级基线精处理结果质量检核
12.3.1 AA、A、B级基线精处理后应计算基线的ΔX分量、ΔY分量、ΔZ分量及边长的重复性，重复性定义为：
Rc=
式中：n——同一基线的总观测时段数； Ci——一个时段的基线某一分量或边长； σ2ci——该时段i相应于Ci分量的方差； Cm——各时段的加权平均值。还应对各基线边长分量、北分量和东分量的重复性进行固定误差与比例误差的直线拟合，作为衡量基线精度的参考指标。
12.3.2 AA、A、B级GPS网，同一基线不同时段的较差，应满足下式规定： dΔx
式中R由（4）计算。
12.3.3 AA、A、B级基线精处理后，独立闭合环或附合路线坐标分量闭合差足： Wx
式中r为环线中的基线数，为环线中第i条基线C分量的方差，由基线处理时输出。环境全长闭合差应满足：
式中：
Dbi——环线中第i条基线方差——协方差阵。
12.3.4 AA、A、B级基线精处理结果，同一测站的坐标分量在不同的同步图形中互差，起算点松驰时应小于1m，在起算点固定时应小于0.2m。
12.3.5 AA、A、B级基线精处理结果，必须对基线方差——协方差阵是否符合实际精度予以检核并在平差中调整。12.4 重测和补测
12.4.1 未按施测方案要求，外业缺测、漏测，或数据处理后，观测数据不满足表7规定时，有关成果应及时补测。
12.4.2 允许舍弃在复测基线边长较差、同步环闭合差、独立环或附合路线闭合差检验中超限的基线，而不必进行该基线或与该基线有关的同步图形的重测，但必须保证舍弃基线后的独立环所含基线数，不得超过表3的规定，否则，应重测该基线有关的同步图形。
12.4.3 由于点位不满足GPS测量要求而造成一个测站多次重测仍不能满足各种限差检核要求时，经主管部门批准，可以布设新点重测或者舍弃该点。
12.4.4 对需补测或重测的观测时段或基线，要具体分析原因，在满足表7要求的前提下，尽量安排一起进行同步观测。
12.4.5 补测或重测的分析应写入数据处理报告。12.5 GPS网平差 12.5.1 软件及要求
AA、A、B级网整体平差应使用专门研制的软件，C级及以下各级GPS网可使用随机商用软件；
12.5.2 AA、A、B级GPS网无约束平差
12.5.2.1 无约束平差应选取一个相应于观测历元的ITRF国际地球参考框架的点作为起算基准。
12.5.2.2 无约束平差时，根据外业作业期的分期、及作业技术要求的不同，可以分成若干子区，分别进行无约束平差。若进行相邻子区间无约束联合平差时，可引入若干系统误差参数（尺度、定向等），并对每一系统误差参数进行显著性检验。
12.5.2.3 无约束平差应作以下参数统计检验： a、方差分量因子估值σ2检验； b、每个改正数粗差的检验。
12.5.2.4 无约束平差应输出在ITRF国际地球参考框架下各点的地心坐标和大地坐标、各基线的改正数和基线向量平差值、各基线的地心坐标分量、大地坐标分量及其精度信息。12.5.3 AA、A、B级GPS网整体平差。
12.5.3.1 整体平差应在相对于某一历元的ITRF YY国际地球参考框架下进行。各子网历元不同时，应利用板块运动模型和速度场做统一的归算。
12.5.3.2 整体平差中作为起算基准的点的坐标应作为加权基准平差，即引入起算点的全方差——协方差阵，并乘以适当的松驰因子来进行权的确定。
12.5.3.3 整体平差应作以下参数检验： a、验后单位权方差因子σ2 的检验； b、转换参数和变形参数的显著性检验。12.5.3.4 参数检验后，应从模型中消失不显著的转换权和变形参数，并重新平差。12.5.3.5 整体平差后，应提供在ITRF YY国际地球参数框架下各点的地心坐标和大地坐标、各基线的地心坐标分量和大地坐标分量、所有参予平差的基线的改正数及平差值及其精度信息。12.5.4 C级以下各级GPS网无约束平差
12.5.4.1 在基线向量检核符合要求后，以三维基线向量及其相应方差——协方差阵作为观测信息，以一个点的WGS-84系三维坐标作为起算依据，进行GPS网的无约束平差。无约束平差须提供各点在WGS-84系下的三维坐标、各基线向量及其改正数和其精度信息。
12.5.4.2 无约束平差中，基线分量的改正数绝对值（VΔχ、VΔy、VΔz）应满足下式：
式中：σ——为相应级别规定的基线的精度。否则，认为该基线或其附近的基线存在粗差，应在平差中采用软件提供的自动方法或人工方法剔除，直至上式满足。
12.5.5 C级以下各级GPS网约束平差
12.5.5.1 利用无约束平差后的可靠观测量，可选择在WGS—84坐标系（必要时）、国家坐标系或地方独立坐标系下进行三维约束平差或二维约束平差。平差中，对已知点坐标、已知距离和已知方位，可以强制约束，也可加权约束。
12.5.5.2平差结果应输出在相应坐标系中的三维或二维坐标、基线向量改正数、基线边长、方位、转换参数及其相应的精度信息。
12.5.5.3 约束平差中，基线分量的改正数与经过12.5.4.2粗差剔除后的无约束平差结果的同一基线相应改正数较差的绝对值（dVΔχ、dVΔy、dVΔz）应满足下式
式中：σ——为相应等级基线的规定精度。
否则，认为作为约束的已知坐标、已知距离、已知方位中存在一些误差较大的值应采用自动或人工的方法剔除这些误差较大的约束值，直至上式满足。12.6 数据处理成果整理和编写技术总结
12.6.1 基线解算、无约束平差和约束平差（或整体平差）的结构均要求拷贝到磁（光）盘和打印各一份文件，磁（光）盘要装盒，打印成果要装订成册，并要贴上标签，注明资料内容。12.6.2 外业技术总结内容应包括：
a、测区范围与位置，自然地理条件，气候特点，交通及电讯、供电等情况； b、任务来源，测区已有测量情况，项目名称，施测目的和基本精度要求； c、施测单位，施测起讫时间，作业人员数量，技术状况； d、作业技术依据； e、作业仪器类型、精度以及检验和使用情况； f、点位观测条件的评价，埋石与重合点情况； g、联测方法、完成各级点数与补测、重测情况，以及作业中发生与存在问题的说明； h、外业观测数据质量分析与野外数据检核情况。12.6.3 内业技术总结应包含以下内容：
a、数据处理方案、所采用的软件、所采用的星历、起算数据、坐标系统，以及无约束平差、约束平差情况；
b、误差检验及相关参数和平差结果的精度估计等； c、上交成果中尚存问题和需要说明的其他问题、建议或改进意见； d、各种附表与附图。13 成果验收与上交资料 13.1 成果验收 13.1.1 成果验收按CH 1002进行。交送验收的成果，包括观测记录的存储介质及其备份，内容与数量必须齐全、完整无损，各项注记、整饰应符合要求。13.1.2 验收重点包括：
a、实施方案是否符合规范和技术设计要求； b、补测、重测和数据剔除是否合理；
c、数据处理的软件是否符合要求，处理的项目是否齐全，起算数据是否正确； d、各项技术指标是否达到要求。
13.1.3 验收完成后，应写出成果验收报告。在验收报告中应按CH 1003对成果的质量做出评定。
13.2 上交资料
a、测量任务书（或合同书）、技术设计书；
b、点之记、环视图、测量标志委托保管书、选点资料和埋石资料； c、接收设备、气象及其他仪器的检验资料； d、外业观测记录、测量手簿及其他记录； e、数据处理中生成的文件、资料和成果表； f、GPS网展点图； g、技术总结和成果验收报告。
附录A（标准的附录）大地坐标系有关说明
A1 WGS—84大地坐标系的地球椭球基本参数及主要几何和物理常数 A1.1 地球椭球基本参数 长半径α=6 378 137m 地球引力常数（含大气层）GM=3 986 005×108m3s－2
正常化二阶常谐系数C2.0=－484.166 85×10－6 地球自转角速度ω=7 292 115×10－11rads－1 A1.2 主要几何和物理常数
短半径b=6 356 752.314 2m 偏率α=1/298.257 223 563 第一偏心率平方e2=0.006 694 379 990 13 第二偏心率平方e2=0.006 739 496 742 227 椭球正常重力位U0=62 636 860.849 7 m2s－2 赤道正常重力r0=9.970 326 771 4 ms－2 A1.3 WGS-84(C730)大地坐标系GM=3 986 004.418×108m3s－2，其他地球椭球基本参数及主要几何和物理常数同A1.1、A1.2规定。
A2 1980西安坐标系的参考椭球基本参数及主要几何和物理常数 A2.1 参考椭球基本参数 长半径：α=6 378 140m 地球引力常数（含大气层）GM=3 986 005× 108 m3 s－2 二阶带谐系数了J2=1 082.63×10－6 地球自转角速度ω=7 292 115×10－11rads－1 A2.2 主要几何和物理常数
短半径b=6 356 755.288 2m 偏率α=1/298.257 第一偏心率平方e2=0.006 694 384 999 59 第二偏心率平方e2=0.006 739 501 819 47 椭球正常重力位U0=6 263 683×10m2 s－2
赤道正常重力r0=9.780 318 ms－2 A3 1954年北京坐标系参考椭球的基本几何参数 长半径：α=6 378 245m 短半径b=6 356 863.018 8m 偏率α=1/298.3 第一偏心率平方e2 =0.006 693 421 622 966 第二偏心率平方e2=0.006 738 525 414 683 附 录 B（标准的附录）
选点与埋石资料及其说明 B1 GPS点之记（见表B1）
B2 GPS点环视图
B3 GPS网选点图
附 录 C（标准的附录）
气象仪表的主要技术要求
C1 通风干湿表的主要技术要求和使用 C1.1 主要技术要求
a.在温度－10～+45℃的范围内，可测10％～100％的相对湿度；
b.温度表的刻度应在－26～+51℃或－26～+41℃的范围内，其最小分度值应为0.2℃； c.通风器开动后，在第4分钟末，温度表球部周围的通风速度不得小于2.5m/s，在第6分钟末，不得小于2.2 m/s；
d.每分钟末通风速度的改变不应大于0.2 m/s。
C1.2 通风干湿表遇有下列情况之一时，应进行再检定。a.在同一海拔高度上，发条盒转动第二周的作用时间增长6s以上； b.检定或更换温度表；
c.修理及更换配件； d.对检定结果有怀疑时。
C2 空盒气压表的主要技术要求和使用 C2.1 主要技术要求 a.空盒气压表应能在大气压力53 329～106 658Pa，空气温度为-10～+40℃的条件下正常工作；
b.稳定系数的变化，每度不得超过±27Pa； c.示值修正值的最大差值不得超过绝对值400Pa；
d.空盒气压表的空盒组、传动系统和指示部分应连接牢固，无松脱和摩擦现象； e.当空盒气压表倾斜45°时，转击表身，指针位置的改变不得大于±53 Pa； f.当正、反方向转动调节螺丝时，指针的位移量不得小于4 000 Pa； g.空盒气压表的刻度盘表面应呈白色、刻线清晰，无划痕缺陷；
h.指针应平直，具有弹性，末端应扭转90°角，且与刻度盘表面垂直，指针与刻度盘表面的间距为0.3～1.0mm。
C2.2 空盒气压表遇有下列情况之一时，应进行再检验。a.气压表被剧烈震动过，或对示值有怀疑时；
b.气压表的读数与本站水银气压表的气压相比较，经过示值修正后，其差值超过±400 Pa。
附 录 D（标准的附录）
测量手薄记录及有关要求
D1 测量手薄 D1.1 测量手薄封面
GPS测量手薄No.类级 起止日期 项目名 测量模式 图幅
（测量单位）
D2 GPS测量手薄记录内容及要求
D2.1 AA、A、B级静态定位测量手薄记录内容及要求： a.点号、点名； b.图幅编号：填写1：50 000地形图图幅编号； c.观测员、记录员； d.观测日期：在填写的月、日下打一斜线填写年月日；
e.接收机名称及编号、天线类型及编号、存储介质及编号、数据文件名、通风干湿表编号、空盒气压表编号、备份存储介质及编号；
f.近似纬度、近似经度、近似高程：近似经纬度填至1′，近似高程填至100m； g.采样间隔、开始记录时间、结束记录时间； h.站时段号、日时段号；
i.天线高及其测定方法及略图：测定方法见D3，各项测定值取至0.001m； j.点位略图：按点附近地形地物绘制，应有3个标定点位的地物点，比例尺大小视点位具体情况确定；
k.气象元素及天气状况：其中气压读记至10Pa（0.1 mbar），气温读至0.1℃，天气状况按晴、多云、阴、小雨、小雪、雨、雪选一填写，同时记录云量及分布；
l.测站跟踪作业记录：记载卫星信噪比等；
m.记事：记载是否进行偏心观测，其记录在何手薄，以及整个观测过程中出现的重要问题，出现时间及其处理情况。
D2.2 C、D与E级静态定位测量手薄有关项目要求同D2.1。D2.3 GPS快速静态定位测量需填写观测单元号，其时段号应为观测单元内的时段序号，其他项目要求同D2.1。
D3 天线高测定方法及要求 D3.1 天线墩上天线高测定
用天线高量测杆或小钢卷尺从厂家规定的天线高量测基准面彼此相隔120°的三个位置，分别量取至天线墩中心标志面的垂直距离，互差应小于2ｍｍ，取平均值为天线高h。
D3.2 三角架上天线高测定
备有专用测高标尺的接收设备，将标尺插入天线的专用孔中，下端垂准中心标志，直接读出天线高（或需加一常数）。
其他接收设备，可采用倾斜测量方法。从脚架三个空档（互成120°），测量天线高量测基准面至中心标志面的距离，互差应小于3mm，取平均值为L，天线底盘半径为R，按天线高
求出。
D3.3 觇标仪器台上天线高测定
按D3.1方法量取天线高量测基准面至仪器台上表面的高差h′，再量取仪器台的厚度h″，再用钢卷尺不同部位，量取仪器台下表面至中心标志面的高差三次，其互差不应大于5mm，取平均值为最后结果h则天线高
D3.4 在GPS测量手薄中应绘出天线高量测方法略图
附 录 E（标准的附录）同步观测环检核
三边同步环中只有两个同步边成果可以视为独立的成果，第三边成果应为其余两边的代数和。由于模型误差和处理软件的内在缺陷，第三边处理结果与前两边的代数和常不为零，其差值应小于下列数值：
式中：σ——相应级别规定的精度（按网的实际平均边长计算）。对于四站以上同步观测时段，在处理完各边观测值后，应检查一切可能的三边环闭合差。
附 录 F（标准的附录）
归心元素测定与计算 F1 归心元素的测定 F1.1 GPS方法
如图F1所示，P为标志中心，A为已测GPS点，B为GPS方位点。
在A、B点上安置接收机，观测一时段后，交换天线，再观测一时段，共两时段，获得A、B点WGS-84坐标。用经纬仪以三等三角测量的要求观测水平角γ
1、γ 各4 测回，用红外测距仪，观测4测回，得到AP间的距离SAP与BP间的距离SBP，用水准测量或经纬仪高程方法分别测出PA间的高差hAP与PB间的hBP，即可计算出归心元素△XA、△YA、△hAP与α
AP。
F1.2 纯GPS方法
在A、P点上安置接收机，观测一时段后，交换天线再观测一时段，共两时段，获得A、P点间的WGS-84坐标系坐标差△XAP、△YAP、△ZAP。时段长度：双频接收机不得少于30min，单频接收机不得少于1h。F1.3 三角联测方法
若已知P点至某一方向的大地方位角，可通过P点上对该方向与PA方向间角度观测求出α
AP，进而得到
dAP，以代替F1.1通过测角求α AP 的方法。按三等三角测量要求，角度观测四测回。F2 归心元素计算
水平定位斜度测量尺等 篇3
我发现父亲在工作过程中常常抱怨，测量尺有许多缺点如：原来的水平定位斜度测量尺只能测量水平或一些特殊的角度；水平泡不可以调整，若水平泡移位，则水平尺报废，使用寿命较短。水平定位斜度测量尺就是改善这些缺点的一个工具。
该水平定位斜度测量尺利用的原理是：它利用了“水平泡”旋转体的中心线与物体同心圆中心线所产生的水平线与斜线相交，所得的角度值；靠水平泡边缘定位，刻度还采用了游标卡尺数值确定的原理。
网上看到的“全方位水平尺”是一个用圆缺形封闭容器装水后，留一个水泡。利用水泡总是最高跑的原理来测量斜度，凭理论推断1，这种“水平泡”仍不可调：2测量不精准3，发明时间虽然不短，但至今尚未使用。
因此，该项目既可测出较精确的角度，而且使用简便，增加了功能。而成本未增加，有利于成批生产；另外，该尺的使用寿命也得以延长。
安全耐用拖把
何婧
现实生活中，人们常在拖把的一头钉上一颗钉子用来挂在某处(如图a)，但在拖地板时一不小心，则会把手刺破血流不止，且当拖把上的布磨损后，拖把棒没有坏也被丢掉了。
于是我想，能否在拖把的一端不钉钉子，而又可方便悬挂；能否将磨损的布换掉，循环利用。具体方法是：
1根据“代换”原理，我将钉子不钉在拖把上，而钉在墙角上某处，在拖把的端头附近挖一个小孔，如图b所示，即解决了第一个问题。
2在安装拖布的一头先固定一个比拖把棒略大的塑料圈，然后将拖把布用铁丝固定在塑料圈上(或用螺杆螺帽式连接)，当拖布磨损后，即可很方便地换掉拖布。
粉笔灰收集槽
陆吉吉
现有黑板下面的搁片太窄，且无槽，使粉笔头(灰)容易外逸，造成讲台和教室灰尘污染。再加上黑板下的搁片不能放置粉笔盒，使粉笔盒不得不放在讲桌上，使得讲桌也满是粉笔头(灰)，教师的讲义或教学设备常常沾满粉灰。
施工测量定位 篇4
1 工程简介
本桥为双侧曲线结构，双侧曲线面形成迂回人行道，人行桥面由钢箱梁组成，桥面呈“S”形布置，景观桥钢箱梁每节段圆弧的半径、弧长及走向均不一，四跨连续多曲率曲线景观桥桥长共计406 m;桥中心线设置高度为62 m,10∶1倾斜“八”字形钢筋混凝土主塔;空间扇形斜拉索索道共计40个，斜拉索索面为空间扇形，自下向上向桥外侧倾斜;主塔拉索从桥面起30.5 m位置开始设置，间距1.5 m，桥面上以锚箱中线处布置，间距4 m。全桥共计40根拉索。
2 工程特点和难点
1)该工程建造于山西省襄汾县汾河内，桥的两端有桥台2个，中间部位有钢筋混凝土主塔2个，其余主塔和桥台之间是桥墩，共计4个。即本桥由桥台、桥墩、主塔共计8个支撑用于支撑整个桥面的荷载。该景观桥位于原有汾河河床地带，原河水深约2 m～4 m，原有河床地带桥台处现均有箱涵施工，8个支撑点均位于地势高低不平的河床内，场地周边除基坑开挖、平整、弃土堆土外，剩余均需要改道施工，即将原河道导流至不影响拟建的景观桥位置外再行组织施工。所以该工程地形复杂，施工难度大。
2)景观桥桥面由多跨连续“S”形多曲率曲线钢箱梁构成，且钢箱梁每节段圆弧的半径、弧长及走向均不一。桥一侧由4跨组成，分别是:跨度为38.45 m+65.58 m+62.74 m+36.70 m，双侧共计406 m，其中1号桥台～5号桥台弧长分别为36.69 m,45.19 m,51.021 m,13.839 m,65.585 m,5号桥台～1号桥台弧长分别为65.585 m,13.839 m,51.021 m,45.19 m,36.69 m，钢箱梁共计104节段，给施工放线带来了较大的难度和较高的精度。若放线不准确，必将给后期桥梁的合龙带来隐患。所以钢箱梁的定位放线是本工程的施工难点，见图1，图2。
3)钢筋混凝土主塔以10∶1的比例呈“八”字形向内侧倾斜而上，若放线不准确，后期的斜拉索索导管预埋将会出现定位不准确，直接给斜拉索受力不均衡埋下隐患，所以主塔的倾斜度测量控制是本工程的难点。
4)10∶1倾斜“八”字形钢筋混凝土主塔空间扇形斜拉索索导管空间定位放样。斜拉索由4根1 860Φ15.24环氧喷涂钢绞线组成，全桥共计40根拉索。拉索索面为空间扇形，自下向上向桥外侧倾斜;主塔拉索从桥面起30.5 m位置开始设置，间距1.5 m，桥面上以锚箱中线处布置，间距4 m。由于每个索导管高度、倾斜角度、长度和位置均不一，为了确保斜拉桥建成后斜拉索和主梁的线型接近设计线型，所以索导管的准确定位和埋设是一个难点，如图3所示。
3 工艺流程、施工方法及特点
3.1 工艺流程
工艺流程见图4。
首先通过Auto CAD建立控制点数据库，主要是各点的坐标，供外业测量时直接调用。在放样时有四种数据，第一种是控制点的资料，包括点名、坐标等信息，可直接从数据库中调用，第二种数据需人工输入，如仪器高，第三种是全站仪测量数据，如全站仪瞄准时的相对方向控制点的水平角及观测的竖直角等，第四种是放样点的坐标和观测结果等，其中放样点的坐标可通过选择放样点的点名，由数据库直接调出，实测坐标由程序自动计算得到，并给出偏差数据，当偏差符合要求时，该点的放样即告完成。
3.2 施工方法
3.2.1 技术准备
1)有一套完整的工程电子版图纸，熟读设计图纸，理解设计意图，明确设计要求。2)进行业主提供的市规划的各控制点和高程点移交，建立施工现场坐标系及控制网，察看周边环境。3)综合考虑设计要求、定位条件、现场地形和工程施工组织设计的基础上，编制测量方案。4)掌握全站仪性能及测量工艺及标准。
3.2.2 建立平面控制网
1)与业主办理控制点与高程点移交手续。2)根据业主所给的平面控制点，复核无误后，引测到施工现场通视较好，且不易触碰的地方，埋设固定桩。3)通过业主给出的控制点，利用全站仪对做好的固定桩坐标进行测设并记录。4)对控制桩进行复核，每个测站进行两测回角度、距离测量。
3.2.3 平面定位方法
1)所有的坐标点均采用设计图纸的绝对坐标。施工前用EXCEL软件计算主轴交点坐标，复核无误后方可使用。2)在建筑总平面图的电子文件中，先利用CAD捕捉、查询功能将所需要点的坐标自动捕捉下来。3)选取已复核过的导线点，以靠近拟建建筑物的点为置镜点，另一点为后视点进行放样测量。4)对全站仪进行对中和整平，设置好仪器参数。5)进入坐标放样模式，输入测站点坐标、仪器高、目标高。6)进入方位角的设置状态，输入后视点的坐标。精确照准后视点棱镜中心，仪器根据测站点和后视点坐标，将自动完成后视点方位角的设置。7)再次进入坐标放样模式，输入待放样控制点的坐标。8)旋转仪器的照准部，所显示的水平角读数为零。此时，照准的方向即为待测点的方向。仪器操作人员可指挥待放样点附近棱镜，通过对照点测量，仪器显示出预先输入的待放样值与实测值之差。9)根椐显示值，指挥持棱镜的测量人员，沿照准方向移动带测杆的棱镜，直到观测屏幕上的显示值在误差范围之内。10)在测杆指示的位置埋桩。11)对双侧多跨连续“S”形多曲率曲线景观桥钢箱梁定位测设采用平面定位的方法。景观桥钢箱梁每节段圆弧的半径、弧长及走向均不一。测量工作开始时依据钢箱梁曲线的线型在电子版Auto CAD图中拾取每节段箱梁中心线上的两个端点坐标。利用全站仪将拾取好的坐标点位在浇筑好的混凝土临时支撑基础上放样并做好标记。钢箱梁安装时利用吊线锤将加工好的阶段箱梁中线点竖直投影到临时支撑基础所放好的点位上并与之重合。如此“S”形多曲率曲线钢箱梁便可按图纸要求精确就位。钢箱梁拼接过程中要及时利用全站仪复核线型。
3.2.4 三维空间定位方法
三维空间定位即确定一点在空间坐标系中X,Y,Z的位置。
对10∶1倾斜“八”字形钢筋混凝土主塔空间扇形斜拉索索导管空间定位放样。索导管测量定位的精度要求较高。为了确保斜拉桥建成后斜拉索和主梁的线型接近设计线型，根据工程测量规范的要求，索导管空间位置测量定位的精度要求高达±5 mm，即相对于原始控制网而言，索导管锚固端中心和出口中心的施工定位与设计位置偏差在X,Y,Z三个方向均不得大于±5 mm。三维空间坐标法定位即借助于全站仪利用全桥平面控制网进行三维空间坐标的测量。本桥可直接对索导管锚固段和出口中心进行测定并加以调整。具体操作步骤如下:
1)在施工现场建立水准控制点至少3个，并对水准点高程进行复核。2)通过设计院给出的Auto CAD电子版图纸及索导管锚固端中心和出口中心坐标，绘制三维立体图。3)对锚固端锚垫板中心点标定。利用钢板加工一个圆形的中心标定器。该标定器的直径与索导管的内径一致，如图5所示。在标定器的四周焊接4块对称垫板，精确标定圆周中心，并做好标记。使用时只需将标定器盖到锚垫板中心，吻合后即可得到锚垫板中心位置。4)塔壁外侧索导管出口中心的标定。同样用一定厚的钢板加工、制作一个半圆形的标定器，该标定器的直径与索导管的内径一致，找出圆心，并做好标记，如图6所示。使用时直接将标定器插入预先标定好的套管外口中心所在的圆周线上，吻合可得其位置。5)通过Auto CAD电子版图纸中的坐标，使用全站仪测放X,Y的平面位置，具体操作方法同平面定位。6)根据设计图纸计算得出空间Z方向的高度，用水准仪、钢尺确定。
3.2.5 特点
采用全站仪与Auto CAD软件相结合的施工测量方法对施工现场通视要求大大降低，尤其适用于通视条件差和外型复杂的工程。传统的施工方法先计算控制点的坐标而后进行测量操作，在测量施工中经常会遇到通视障碍而导致增加测量施工的难度和强度。因此本方法与常规测量相比具有如下特点:
1)全站仪在测站一经观测，必要的观测数据，斜距、竖直角、水平角等均自动显示，可同一瞬间得到平距、高差、点的坐标及高程。2)通过传输接口把全站仪采集的数据终端与计算机连接，配以数据处理软件、绘图软件即可实现测图的自动化。3)只需将全站仪支设在一个通视好的测站，可同时对工程测放位置进行整体乃至细部测量，减少布设控制点的数量，准确、方便、快捷。4)全站仪与计算机复合应用，带来施工放样的技术进步，大大简化了传统的施工测量方法，使现代施工测量方法变得灵活、方便、精度高、劳动强度小、工作效率高，并实现了施工测量的数字化、自动化和信息化。5)能即时得出点位坐标和偏差信息，还可以结合放样点坐标进行反算，随时得出建议、纠正量，便于指挥放样工作。6)建立了控制点、放样点的数据库，能方便地进行点位坐标以及实测资料的查询、管理。7)受施工条件和外界环境影响小。
4 实施效果
采用本方法，能准确、方便的进行平面建筑网的控制，测量精度高、速度快、操作简便、安全、实用、不受场地限制、可直接放样;而CAD的自动捕捉坐标功能，避免了繁琐的计算，尤其是对那些平面图形复杂的建筑物更是起到了事半功倍的作用。建筑物的平面图形越复杂，所起到的效益越显著。
同样采用本方法为现场施工提供了测量定位先决条件，施工工作面顺利展开，加快了施工进度，具有很好的经济效益。
5 已经获得的成绩
该施工方法已经获得如下成绩:
1)山西省省级工法，鉴定为国内领先并推荐到国家级工法;2)正在申报国家专利;3)作为山西省科技项目已经申报到山西省科技厅，并已经下发拨款20万元的文件;4)编写的QC成果获得省级成果奖。
摘要：以具体工程为例,对S型钢箱梁斜拉桥空间定位测量技术进行了探讨,采用全站仪、AutoCAD相结合的施工技术,介绍了该技术的工艺流程、施工方法及特点,提出该技术具有较好的经济效益,值得推广。
施工测量定位 篇5
机载光电跟踪测量设备的目标定位误差分析
摘要：光电跟踪和测量设备用于测量飞行器在空中的飞行轨迹,作为飞行器飞行性能的评价.随着现代技术的发展,对飞行器性能提出愈来愈高的要求,从而也对跟踪和测量飞行器飞行轨迹的光电跟踪和测量设备提出了相应的`技术进步要求,特别是对其测量精度指标.如何做好和完善误差分析、误差分配和误差综合,成为研制更高性能的光电跟踪测量设备总体设计中的一个重要问题,贯穿从可行性论证、方案论证、方案设计、设计、制造、装调、直到试验等整个研制过程.就这一类设备中最为复杂的机载光电跟踪测量设备的目标定位误差(即3轴上的测量误差),通过建立从被测目标到地面中心测量站9个坐标系,进行31次线性变换,构造35个变量的统一测量方程;进行测量误差因素的分析和分配,以及用蒙特卡洛法来分析和计算系统的目标定位误差. 作者： 王家骐金光颜昌翔 Author： WANG Jia-qiJIN GuangYAN Chang-xiang 作者单位： 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033 期 刊： 光学精密工程 ISTICEIPKU Journal： OPTICS AND PRECISION ENGINEERING 年，卷(期)： ,13(2) 分类号： V556.5 关键词： 误差分析 蒙特卡洛法 定位误差分析 光电跟踪测量 机标分类号： TN9 TN6 机标关键词： 机载光电跟踪测量设备目标定位误差定位误差分析光电跟踪飞行器飞行轨迹测量误差飞行性能总体设计蒙特卡洛法可行性论证线性变换现代技术误差综合误差因素误差分配精度指标技术进步计算系统 基金项目：
施工测量定位 篇6
摘 要：近年来，脊髓损伤的发病率逐年上升，受病人群越来越年轻化，且难以治愈，需要进行大量的临床试验对脊髓损伤的药物进行研究和测试，所以如何制备大量的，标准化的脊髓损伤模型就显得尤为重要。本文针对脊髓打击器中的脊髓打击平台，设计了一种移动平台及其定位方法，利用绝对编码器每一个位置都对应唯一的格雷码输出和断电记忆等功能，通过PLC编程技术，实现了移动平台位置的定位和测量并通过触摸屏实时显示。
关键词：绝对编码器；触摸屏；定位；脊髓打击装置
中图分类号：TP311.52
近年来，脊髓损伤由于受病面广，难以治愈而受到医学界的广泛关注[1]，由于市面上大部分脊髓打击器只能一维移动，即打击锤的上下移动，在制备动物脊髓损伤模型时，经常会出现由于打击锤难以精准的打击在暴露的脊髓部分，而造成大量脊髓损伤模型废弃的现象，这给实验研究和资源利用造成了巨大的损失和浪费。本文介绍了一种打击平台可移动，可定位的设计方法，通过触摸屏对移动平台位置的设定和实时显示，使脊髓打击更加精准化。
1 系统工作原理及硬件设计
该平台移动系统主要包括一个二维移动平台，平台采用钢制材料，总长29cm，宽33.7cm，高52cm[1]，在两台步进电机的带动下，可左右（X方向）和前后（Y方向）两个方向移动，分别由两台128A高细分步进电机驱动器驱动。系统中采用Proface的AST3501W-T1-D24触摸屏，在触摸屏上绘制相应按钮和输入框，可输入平台将要移动的位移和方向，同时也可以实时显示平台当前的位置信息（相对于坐标原点的位移和方向）。传感器选择光洋TRD-NA1024NW-2302型10位数字量输出绝对编码器，具有位置唯一，断电记忆，干扰小等功能，X、Y两个方向都使用编码器的高8位，通过上拉电阻接入PLC的数字量输入模块，图1所示为X方向绝对编码器与PLC的硬件接线图。
系统中两台电机和触摸屏均由西门子S7-300控制。通过对S7-300的编程，利用程序块SFB3发出脉冲，同时利用绝对编码器做成闭环系统，达到位移定位和实时显示的目的。图2为PLC通过步进电机驱动器对X，Y两个方向的步进电机控制的原理图。
2 软件设计
本系统采用Simatic Manager软件对西门子PLC S7-300进行编程，整个程序主要包含一个主程序和三个子程序。主程序即PLC对两台步进电机，编码器和触摸屏的控制；子程序分别为：编码器格雷码和二进制码的转换；步进电机转动方向的判别和相应位移下SFB3所需要发出的脉冲数量；编码器转动圈数和平台移动位移的计算。
2.1 主程序设计
按下系统总开关并选择运动方式（同步或分步）后，在触摸屏相应的位移框内输入需要移动的位移和方向，点击“运动执行”按钮后，PLC迅速运算行至相应位置所需发射的脉冲数，然后步进电机带动平台移动，同时绝对编码器实时监测位置信息并反馈到触摸屏上，当编码器检测到平台到达设定的位移后，PLC停止发射脉冲，电机停止运动，平台定位成功。
2.2 子程序设计
2.2.1 格雷码到二进制码的转换
本系统中所使用的绝对编码器输出的信号为格雷码，难以被控制器读取和控制，需要将格雷码转化为二进制码。程序中，首先将通过上拉电阻进入PLC S7-300的格雷码作取反处理，第一位保持不变，之后的每一位格雷码与上一位得出的二进制码抑或，即得到转化后的二进制码。
2.2.2 在不同的运动方式中，对输入的方向和位移进行判断和计算
系统中所使用的两台步进电机的步距角都为1.8度，丝杠导程都为2毫米，即步进电机每转动一圈需要SFB3发出200个脉冲，从而得出X、Y两轴SFB3发出的脉冲数和平台移动位移的比为100，将设定的位移乘以100，就可以得到PLC的SFB3程序快需要发出的脉冲的数量。
2.2.3 反馈环节中，编码器对位置信息的实时监测
系统中所使用的光洋TRD-NA1024NW-2302型10位数字量输出绝对编码器为单圈绝对编码器，并不具备多圈绝对编码器的功能，无法仅仅依靠机械结构实现较长距离的绝对位置测量，所以此处利用了西门子S7-300中具有记忆存储功能的寄存器，对编码器旋转的圈数n按照正向旋转加1，反向旋转减1进行记忆，把累计的位移值作为平台的当前值并显示在触摸屏上。选择具有存储记忆功能的寄存器主要是防止系统断电后，位置信息的丢失和错乱。
3 结束语
根据医学研究中脊髓打击器当前面临的打击精度不准确现象，设计的可定位和进行当前位置检测的移动平台，采用西门子S7-300作為主控制器，通过单圈绝对值编码器检测技术和S7-300具有记忆存储功能的寄存器的联合应用，辅以友好的人机界面——Proface触摸屏，实现打击平台的准确定位和位置信息的实时显示。实验证明，该系统可以应用于脊髓打击器中，以提高打击标本的合格率。
参考文献：
[1]张倩，脊髓致伤力测量系统的研制[D].北方工业大学，2012.
[2]Allen AR. Surgery of experimental lesions of spinal cord equivalent to crush injury of fracture dislocation. Preliminary Report . JAMA， 1911（57）：878-880.
[3]赵建滨，魏玉屏.一种致动物脊髓损伤模型的简易装置[J].山西医学院学报，1995（01）：72-73.
[4]夏永智，林江凯，冯华.啮齿类动物脊髓损伤模型的研究现状[J].创伤外科杂志，2006（02）：189-191.
作者简介：葛霜（1989.12-），女，北京人，硕士研究生，研究方向：脊髓打击器设计；崔鑫（1990.02-），男，北京人，工程师，助理工程师，本科，研究方向：工程控制。
作者单位：北方工业大学 电气与控制工程学院，北京 100144；北京七星华创电子股份有限公司，北京 100016
施工测量定位 篇7
大连市金州滨海大桥全长900m,主桥240m为单塔双索面混凝土斜拉桥。主塔全高72.3m,桥面以上高55.01m,主塔为空心箱形截面H型塔柱。主梁宽18.4m。设计为13组斜拉索,共计52根,斜拉索采用扇型密索面布置。
斜拉桥为多次超静定结构体系,每个节点定位要求十分严格,否则节点坐标的变化将影响内力的分配和成桥线形。而斜拉索是连接塔和梁的纽带。斜拉索锚固钢套管(索导管)是塔柱及主梁上的重要构件。
采用计算机现场辅助测量定位,操作简便并且定位精确。
2 测量定位原理
通过计算机AutoCAD绘制主塔索导管三维图,每根索导管设计三维坐标在图上均为已知。将实际索导管需测量定位的点作出标记,通过全站仪对索导管实际坐标进行测量,将实际坐标输入计算机中,与设计坐标进行对比。找出偏差量,再进行调整索导管,使其达到设计要求。
3 测量定位
3.1 控制点网及BM水准点的布设
在桥位周边布置5个测量控制点呈网状。控制点距离桥位适中,约100m左右,并且控制点之间相互通视。控制点的布设便于观测主塔及主梁各部位,减少不通视带来的测量障碍。控制点同时设为BM水准点。控制点采用钢钉设置,顶端划出细十字线,四周采用C20混凝土保护,确保控制点位置精确并不被损坏。
3.2 索导管制作
索导管在工厂加工制作,索导管与锚垫板间用机械自动焊接工艺。索导管管径、壁厚应与设计相一致。索导管下料长度及与锚垫板焊接垂直度应严格控制。
索导管测量定位主要是保证索导管中心及锚垫板中心坐标与设计相符,但索导管与锚垫板中心为空心,无法精确测量定位。因此将索导管中心定位引至索导管外壁,便于直接操作。索导管工厂加工时在索导管顶端划出索管轴线,并在锚垫板上及索导管下出口10cm处作好明显标记(A、B、C三点)。A、B、C三点即为实际索导管测量放样点(如图1索导管测量控制点布置图)。
3.3 索导管实际测量定位
根据设计图纸索导管与塔柱相对位置,利用钢尺将索导管位置初步定位,采用100×63×10角钢与主塔劲性骨架焊接,作为索导管托架。托架位置比实际索导管位置略低3～5cm,将索导管放置在托架上。
采用瑞士徕卡TC2003型全站仪,将小棱镜放置在索导管A、B、C三点进行测量,将A、B、C三点实际三维坐标输入计算机主塔索导管定位图中,量出A、B、C三点实际坐标与理论设计坐标偏差。采用对讲机通知塔顶人员对索导管进行位置调整。
索导管A、C两点处各设置两道U型卡扣,两道卡扣分别为横向与纵向设置。卡扣另外一侧与塔柱劲性骨架临时焊接。中间设置螺纹杆,可以进行位
置微调(卡扣形式如图2、3)。利用横、纵向U型卡扣可以调节索导管横、纵位置,从而保证索导管位置精确。
索导管调整后重新进行测量,将测量数据再次输入计算机内,找出坐标偏差,并调整索导管位置。依照此方法反复进行,最终达到设计要求后采用型钢将索导管与塔柱劲性骨架焊接牢固,最后复测达到要求后即完成一根索导管的测量定位工作。
4 经验总结
采用计算机辅助测量定位索导管优点为:可以检测出索导管实际偏差量及偏差方向,便于及时进行构件调整,保证施工测量放样精度,并且可操作性强,能够快速精确定位。
此方法也可用于主塔模板定位放样及其它对于测量定位要求较高的工程。可以进行推广。
摘要：以大连金州滨海大桥为例,简要介绍斜拉桥中计算机辅助测量定位索导管技术,主要是通过计算机AutoCAD绘制主塔索导管三维图,通过全站仪对索导管实际坐标的测量,将实际坐标输入计算机中,与设计坐标进行对比。找出偏差量,再进行调整索导管,使其达到设计要求。
建筑定位测量复核要点分析 篇8
加强对建筑工程的定位测量方法的深入分析能够有效的提高建筑工程测量工作的效率以及测量工作的工作效率。通过进行建筑工程的定位测量能够有利于测量管理工作的高效进行, 进而实现建筑工程定位测量的工作目标。但是目前我国的建筑定位测量方法还存在着一定的问题, 想要进一步的提高我国建筑工程定位测量的水平, 就必须进一步的加强对建筑定位测量方法与技术的分析与探索。总而言之, 建筑工程定位测量方式主要是通过对建筑质量控制点的确立, 提升定位测量工作的效率与质量, 从而有效的保障建筑工程的正确施工, 缩短工程的施工周期, 保证工程的施工质量。
2 测量作业监理的要点
2.1 已知点的复测
进行已知点的复测时, 工作人员必须对承包商所提交的复测结果进行仔细的审核, 确保工程各项数据都能够符合施工要求。另一方面, 为了确保已知点复测的质量, 各项目经理还需要对工作人员审核后的复测成果进行不定期、不定量的抽查, 只有当抽查的检验结果能够符合施工单位的要求以后, 方可投入进一步的使用。
2.2 联测
对于存在多家施工单位的情况, 必须对相关联以及相邻标段的建筑物和构筑物的控制点进行联测。在进行联测工作时, 项目监理务必要做好各部门之见的协调工作, 对于会影响联测工作正常进行的主观因素以及可观因素, 都必须及时的采取有效的措施进行排除, 务必确保联测工作正常、顺利的开展, 才能确保联测结果的精度能够符合实际要求。
2.3 关键点以及线的控制
不同性质的建筑工程, 就会存在不同的建筑物以及不同构筑物的关键点和线, 在进行建筑工程关键点以及线的控制时, 需要对建筑轴线正负零和测设进行确定, 同时对高层建筑的墩柱中心店、垂准度以及设备基础的标高等进行测试。需要注意的是, 在进行测试时, 工作人员应该尽可能的运用不同的已知点对建筑的各关键点和线进行测试和检验。
2.4 控制网的定期校验
控制网经常会因为一些人为、自然以及施工等因素遭到破坏, 因此为了确保控制网能够正常的进行运作, 工作人员应该定期的对施工控制点进检查, 对于存在文体的控制点应该及时的采取相应的措施进行修正。对于使用该点数据用于其他控制点的检验出现偏差时, 必须及时的采取措施进行补救。
2.5 沉降测量
沉降测量是表型测量的一种方式, 该测量方式对测量结果的精准度要求极高, 因此利用该方式进行测量对工作人员的专业水平已经测量仪器的精准度都有较高的要求。值得注意的是:
(1) 进行观测时, 施工方应该与项目监理一同进行, 相互配合。
(2) 如果施工方没有能力完成该项观测, 施工方可以委托其他有能力的测量机构完成测量。
(3) 为了确保观测的质量, 项目监理必须对测量机构的资质进行全面的审核。
3 建筑工程定位测量的实施与管理
3.1 完善建筑工程定位测量的质量控制体系
随着现代建筑工程施工管理体系的逐渐完善, 施工企业应该对自身的测量工作的质量控制体系进行进一步改革和完善, 才能跟上建筑行业的发展步伐, 提高工程定位测量的效率, 确保测量的质量。对于设有放线测量部门的施工企业, 应该对自身企业的测量技术的水平。设备的运行状况, 以及施工企业的管理体系进行深入的分析, 找出企业各部分所存在的不足, 进行针对性的进行改进和完善。
3.2 强化建筑工程定位测量标准操作
为了有效的提高建筑工程定位测量的效率与质量, 施工企业应该严格的要求工作人员在进行定位测量时, 必须按照标准的操作流程进行, 只有当共组人员在进行测量时的操作符合标准要求, 才能够有效的保证建筑工程定位测量的效率与质量, 进而才能有效的促进建筑工程质量的提高。另一方面, 对会影响测量工作正常进行以及会造成测量结果出现偏差的一些主、客观因素, 应该采取一些措施进行排除, 才能确保测量工作的顺利开展, 实现测量定位工作的准确性。
3.3 定期对测量人员以及质量监控人员进行培训
测量人员以及质量监控人员是测量工作与质量控制工作的直接参与者, 因此测量人员以及质量监控人员的专业水平以及职业素养对测量工作的质量有着重要的影响。为了有效的保障建筑工程测量的质量, 施工企业应该定期的对测量人员和质量监控人员进行培训, 这样能够有效的提高工作人员对操作技能的掌握情况, 增强工作人员的职业道德意识, 进而能够有效的降低人为因素对工程测量质量的影响。
参考文献
[1]任朝军, 苏林王, 吕黄等.声纳法在管节沉放实时定位测量中的应用[J].现代隧道技术, 2012, 49 (05) :132-136.DOI:10.3969/j.issn.1009-6582.2012.05.023.
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弧形看台定位测量技术的应用 篇9
关键词：定位测量,弧形看台,圆心点,切线
1 工程概况
山西大剧院工程是山西省的一个标志性建筑。该工程占地面积大, 按功能区分为大剧场、音乐厅及多功能小剧场三个区, 每个区的平面形状各不相同, 整体平面尺寸变化较多, 结构层次相差较大, 且工程质量标准要求较高, 故对施工测量精度、测量难度提出了更高的要求, 尤其是大剧场及音乐厅的弧形台阶式观众看台结构。
2 方案选用
通过高精度、无棱镜模式测程全站仪设备, 改进传统施测程序及方法, 采取“先用无棱镜模式测程、全站仪测量出弧形看台纵向中心线和每条弧线的切线, 再计算出每个测量弧点与纵向中心线及弧线切线的距离, 用钢尺测量出每个弧点位置 (每个弧点间距为沿切线方向500 mm) , 有效地保证了弧形看台定位测量的准确性, 加快了测量速度。本技术的优势:1) 采用高精度、无棱镜模式测程全站仪定位测量放线。2) 改进了传统施测程序及方法, 采取““先先用用无无棱棱镜镜模模式式测测程程全全站站仪仪测测设设出出弧弧形形看看台台纵纵向向中中心心线线和和弧弧线线切线, 再计算出每个测设弧点与纵向中心线及弧线切线的关系, 用钢尺测设出每个弧点位置 (每个弧点间距为沿切线方向500 mm) 。
3 施工流程
施工流程为:建模→建立坐标系→弧点相对坐标计算→弧形看台纵向中心线及弧线切线测量 (用全站仪) →弧点定位测量 (用钢尺) →弧点相连即为弧线。
4 操作流程
1) 仪器选择。全站仪 (无棱镜模式测程, 徕卡TS06) 一台;铅垂仪 (DZJ3-1) 一台;水准仪 (DSZ2+XFS1) 一台。2) 建模。无论何种异形建筑, 设计者已在电脑中绘制完毕, 我们可以将工程的电子版从设计方手中拷贝得来, 通过Auto CAD将工程平面信息完整、准确的录入电脑中。3) 建立坐标系。在录入好总平面图后, 在工程的某一方向找可以通视全场的一点作为坐标原点 (保证全站仪的坐标数据全部为正值) , 与工程的南北向平行的一条线作为Y轴, 与工程的东西向平行的一条线作为X轴, 建立坐标系。4) 弧形看台圆心点测量。在看台结构两侧楼层板上预留放线孔 (见图1) , 作为已知控制点, 放线孔尺寸为150 mm×150 mm, 保证两个控制点能够通视。将基础底板已知坐标点, 通过放线孔引入弧形看台两侧楼层板上, 根据两侧楼板层放线孔洞两个已知控制点, 设定一个已知控制点坐标, 求出另外一个控制点坐标。将全站仪架设于已知一个控制点, 输入圆心点相对已知坐标, 通过两个已知控制点, 测量出弧形看台圆心点, 用“十字”墨线弹出, 红油漆标注。5) 弧形看台纵向中心线和每条弧线切线的定位测量。将全站仪架设于圆心位置, 设定圆心坐标, 根据弧形看台纵向中心线及每条弧线切线与圆心坐标的相对距离, 确定纵向中心线及每条弧线切线的任意两个点进行定位, 用墨线在底层楼板上逐条弹出 (见图2) 。6) 弧形看台每条弧线的定位测量。根据已定位测量底层楼板已弹出的纵向中心线和每条弧线切线进行定位测量。沿弧线切线方向每间隔500 mm测定一个弧点, 逐个定位测量, 每个弧点弧向相连即为一条弧线 (见图3) 。7) 弧点位置相对弧形看台纵向中心线和弧线切线距离的计算。弧点相对纵向中心线距离:bn=n500 (n为自然数, n=1, 2, 3, 4, 5, 6…;500 mm) 。确定相对于弧线切线距离的计算:Cn=R-an (n为自然数, n=1, 2, 3, 4, 5, 6…) 。 (n为自然数, n=1, 2, 3, 4, 5, 6…) 。其中, Cn为每个弧点距弧线切线的距离;bn为每个弧点距弧形看台纵向中心线的距离;an为圆心过弧点弦线的垂直距离;R为圆心至弧线的距离, 即为半径。根据已定位测量出弧形看台纵向中心线及每条弧线切线, 和已计算每条弧线上弧点的相对位置距离bn, Cn, 用钢尺逐个定位测量出每个弧点, 将每个弧点弧向相连即为弧线。弧点计算示意图见图4。
5 质量控制
1) 仪器各项限差符合同级别仪器限差要求。2) 钢尺量距时, 对倾斜测量应在满足现场要求的情况下考虑倾斜改正。3) 对测量基准点进行围护, 一般采用钢管围护, 严禁被破坏, 主体结构中的控制点同时做好警示标志。4) 仪器必须置于专业仪器柜内, 仪器柜必须干燥、无尘土, 使用完毕后, 必须进行擦拭, 并填写使用情况表格。仪器在运输过程中, 必须手提、抱等, 禁止置于有振动的车上。仪器现场使用时, 测量员不得离开仪器。
6 技术应用效果
在现场测量时, 使用先进的全站仪直接进行定位测量放线, 基本达到信息化测量要求, 确保工期质量, 缩短了施工工期, 改进了施工工艺, 降低了施工成本。以山西大剧院弧形台阶式混凝土结构为例, 弧形半径为63 050 mm~37 600 mm的看台, 缩短放线时间4 d。
7 结语
该施工技术既保证了高精度、高质量、高标准的要求, 操作又简捷、方便, 能加快施工速度, 降低施工成本。我们相信在不久的将来该技术会被广泛应用和发展。
参考文献
[1]GB 50300—2013, 建筑工程施工质量验收统一标准[S].
[2]GB 50026—2007, 工程测量规范[S].
室内空间测量定位系统网络布局优化 篇10
室内空间测量定位系统(workspace Measuring and Positioning System,简称w MPS),是一类基于光电扫描原理的新型工业大尺寸坐标测量系统,在飞机机身对接定位、货轮建造等大型设备制造领域有重要的应用价值,具有精度高、扩展性好和并行实时测量等优点[1]。它主要由分布在工作空间四周的激光发射站和位于各个待测点的接收器以及解算计算机组成。只要位于被测空间的接收器能同时接收到两个或以上的发射站信号便可以实现接收器位置坐标的精确测量,这种分布式的特点原理上可同时测量无限多的待测接收器,真正实现多任务并行测量[2,3]。
w MPS测量系统的不同发射站放置在空间不同位置,在同一个测点处产生的定位误差会有显著差别[4]。因此发射站的空间几何布局对整个系统的测量精度有着结构性的影响。如何给出一种方法来优化发射站的布局以提高w MPS系统的测量精度是重要而有意义的问题。
在空间大尺寸测量系统的布局优化研究方面,意大利都灵理工大学的Maurizio Galetto等人对移动空间坐标测量系统(Mobile Spatial coordinate Measuring System)布局优化进行了研究,主要考虑布站成本,覆盖面积,定位误差三个方面因素,以一定权重比融合三方面因素作为优化条件指导空间布局[5,6]。熊芝对室内空间测量定位系统的几种典型布局进行了分析,给出了误差分布特性[4]。
实际测量过程中由于测量环境复杂多变,上述典型布局不能得到很好的应用,因此需要一种能根据测量条件实现最优布局的方法。考虑到w MPS是依赖高速旋转的激光扇面来实现角度观测,它的观测过程带有动态特性,旋转头在旋转过程中的震动和偏心等误差源引入的扰动因素很难确定[7],因此需要建立一种新的数学模型来评价布局的优劣。本文从交会测量角度出发,研究了发射站激光平面在测量点处不同几何交会与测量稳定性之间的关系,通过分析整个测量系统的解算方程,推导建立了以观测方程系数矩阵的条件数来评价布局优劣的数学模型,即条件数越小,代表交会越稳定,测量精度也就越高。
以此数学模型为基础来搜寻固定测量空间下的最优布局,本文采用启发式遗传算法来搜索可行解,该算法很好的解决了w MPS系统测量范围广、搜索空间大、计算复杂等问题,且可得到比较好的计算精度。为进一步验证建立的数学模型和提出算法的有效性,本文对w MPS系统进行了优化布局实验验证。作为对比,优化前的布局采用典型经验布局思路实现,而优化的布局是采用本文所述方法实现,在测量空间固定的情况下,分别在布局优化前和优化后选取固定的20个测量点进行1 000次重复测量,对测量结果进行重复性误差分析,并同激光跟踪仪的测量结果作精度比对分析,结果表明运用本文提出的优化方法可以优化布局,显著提高指定测量空间的整体测量精度。
1 测量原理与数学评价模型
1.1 w MPS 测量原理
w MPS测量系统主要包括分布在工作空间四周的激光发射站和位于各个待测点的接收器,如图1。发射站的匀速旋转转台带动两个可发出扇面激光的线性激光器向空间匀速扫描,当位于待测点的接收器内的光电二极管感知到来自不同发射站的信号时,解算工作站利用前方空间交会原理解算出待测点空间坐标。
工作时,发射站转台在电机驱动下逆时针匀速转动,当旋转头转到预定的初始位置时,发射站向空间射出各向同性的同步光信号来作为计时的起点,当发射站激光平面扫到接收器时将产生一个扫描信号,根据二者的时间差值和发射站的转速,解算工作站可以确定一个通过接收器的虚拟平面,类似的,得到至少三个这样的平面后,即可解算出接收器的空间坐标Prx(x ,y,z),测量交会示意图如图2所示。
每一个平面可以确定一个方程,利用多平面约束可得解算方程组[8]如下:
其中:amn,bmn,cmn,dmn表示第n个发射站的第m个初始激光平面方程的系数,m∈{1,2} ,n∈N+,Rmn(θ)
表示激光平面旋转θ的旋转矩阵,R n、Tn 分别表示全局测量坐标系到发射站坐标系的旋转矩阵和平移矩阵。
1.2 条件数评价模型
多站交会测量时,解算方程组(1)最终可简化为如下线性方程组模型:
其中:N=ATA,W=ATb。对式(3)进行扰动分析,设N和W的微小误差为 △N和△W ,解为(x+△x), 则[9]:
对式(5)两端取范式,则有:
整理后得:
由式(9)、式(10)可以看出,A的条件数越大,解的相对变化也越大。从几何意义上看,矩阵A的行向量就代表各个激光平面的法向量,它们在测量时应交会于同一被测点,以四个交会平面为例,将其示意于图3,其中α1,α2,...,αn是各个激光平面的法向量。法矩阵ATA的条件数越大,矩阵A的各行向量越接近似线性关系,反映在w MPS测量中,就是各激光平面的法向量存在近似线性关系,如图4所示,就造成了测量交会不稳定。可以看到,优化观测矩阵的条件数,使其尽量小,是保证w MPS坐标测量稳定的结构保证。
考虑到实际测量中,各个发射站的测量精度不一致,可引入权矩阵P来描述这种不均衡,将其左乘矩阵A[10],有:
权矩阵P的计算如下:
其中:下标m为激光平面序号,m∈{1,2} ,n为发射站序号,n∈N+,σmn 为第n个发射站第m个激光平面的旋转角测角不确定度。为给出较为合理的权矩阵P,需要对每个发射站的测角不确定度进行精密检定。测角不确定度采用耿磊提出的利用手动多齿分度台的检定方法[11]得到,其具体方法如下:如图5所示,首先调整发射站的微调机构,使得利用平行光管得到四面棱体的四个平面读数相等,此时发射站旋转轴与平行光管的光轴垂直。然后调整分度台上支撑发射站并可微调的结构,使得分度台旋转轴与平行光管的光轴垂直。最后利用千分尺使发射器旋转轴与多齿分度台回转中心同轴。
接着进行角度对比测量,如图6测量示意图所示,将多齿分度台置于零位S0,读取此时接收器的扫描角α 0,顺时针旋转分度台,按照预先布点在分度台检定位置S1、S2、…、Sk(k个)依次读取扫描角:α1,α2,...,αk,最后回到零位。
分别求出各受检点读数αk,对零位读数α0以及对齿盘标准角值αstd的差值计算如下:
然后逆时针旋转分度台,重复上述步骤。最后取所有中最大值与最小值之差为测角总不确定度。
对发射站的各个激光平面按上述方法检定,即可得到每个激光平面的测角不确定度。如两站系统,当已知两个发射站各自两个激光平面的测角不确定度分别为3.1″、3.0″和2.2″、2.1″,利用式(12)可计算出p11=0.16,p21=0.17,p12=0.32,p22=0.35,则权矩阵P可表示为
记式(11)得到H的条件数为Hcond,测量中如果确定了一个测量区域,构造此区域的交会评价函数如下:
式中:下标1到M分别表示测量区域中的第1到M个采样点,max表示取最大值。F值反应了所有测量点中交会最不稳定的那个点的条件数大小,F值越小,说明对于这个测量区域来说对应的发射站布局越好。优化的目的就是减小F值来获得一个最佳的布局。
1.3 遗传算法设计
遗传算法是一种具有自适应能力的、全局性的概率搜索算法[12]。采用遗传算法来求解最佳布局可以很好的解决w MPS测量系统由于测量范围广、解的搜索空间大,计算量比较大的问题。遗传算法是从代表问题可能潜在解集的一个种群开始,将解空间映射到编码空间,用二进制数表示一个解,称为染色体或个体。本文将n个发射站的坐标作为解空间映射到二进制编码空间,每一种布局对应一个个体,然后根据适应度大小来选择个体。适应度函数是用来确定一个个体的优劣和下一代群体的进化方向。式(15)反应了空间发射站布局的优劣,因此可以作为算法的适应度函数。适应概率为
每个个体都有p的概率遗传到下一代,每次迭代从种群中淘汰适应概率最小的个体,同时保存上一代中的最优个体遗传到下一代,并对其它个体通过交叉、变异等手段来产生新个体,即新的发射站坐标。这样后代种群的适应度比上一代要高,通过多次迭代后末代种群中的最优个体经过解码可以作为问题近似最优解。
2 实验与结果分析
2.1 实验设计
在实验室条件下,设定测量区域为[2 m,2 m,2 m]的立体空间。发射站的布局区域根据实验条件,以经验划定,划定的原则是保证每个发射站在布局区域里移动可保证测量信号通畅,无遮挡现象发生。实验布局如图7所示。实验前利用手动分度台的检定方法对实验用到的2个发射站各个激光平面的测角不确定度进行检定,检定结果为2.1″、1.9″。
以激光跟踪仪坐标系作为测量过程的全局坐标系,首先在全局坐标系下划定测量区域,获取测量区域在全局坐标系下的坐标范围。优化前,先根据测量经验将发射站放置到经验位置,通过激光跟踪仪标定各个发射站的外参,由此可以计算出发射站在全局坐标系下的坐标。标定完毕后,在测量区域内随机取20个测点,每个测点处放上一个接收器底座,保持布局优化前后底座位置不变。为比对w MPS系统的测量精度,先用激光跟踪仪对测点进行测量,记录测点坐标,然后用w MPS系统分别进行1 000次重复测量,记录测量数据。接着利用本文提出的方法对布局进行优化,根据布局优化结果,将发射站移至优化位置,重新利用激光跟踪仪标定。同样对选取的20个点用w MPS系统进行1 000次重复测量,记录测量数据,最后对优化前后得到的实验数据进行分析比较。
2.2 实验结果分析
优化前后发射站的坐标以及条件数F变化如表1所示,发射站位置变化如图8所示。
实验过程中,首先用激光跟踪仪对每个测点进行测量,记录数据。然后在优化前后两种布局方式下分别用w MPS系统对每个测点进行1 000次重复测量,共得到优化前后各20组数据。对每组数据进行重复性误差计算,重复性误差公式为,其中σx 、σy 、σx 分别代表x、y、z方向测量值标准差处理结果如图9。
由图9可以看出优化后的20组测点的重复性误差要整体小于优化前的重复性误差,优化后各个测点的重复性误差波动较小,说明对于整个测量区域,优化后的测量稳定性更好。同时可以看出个别测点优化前后的重复性误差变化不大,主要是由于我们选择的优化方式是针对整个测量区域的,实际测量中,如果测点数目不多,也可以针对几个测点进行针对性优化,提高测量稳定性,效果更好。
然后对w MPS系统测量得到的每组数据计算平均值,同用激光跟踪仪测得的数据比对,结果如表2。
表2中,i表示测点编号,Laser tracker表示激光跟踪仪测得的坐标结果,Before optimization和Afteroptimization分别表示优化前后wM PS系统测得的坐标结果。dM ag列表示w MPS测量系统结果与激光跟踪仪测量结果的距离差,此差用来衡量w MPS的测量精度。利用优化前后的d Mag数据绘制图10,由表2中数据和图10可知布局优化后w MPS的测量精度得到了提高。
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3 结 论
室内空间测量定位系统w MPS的不同布局对测量结果的精度有着较大影响,针对如何优化布局以提高测量精度的问题,本文从各个发射站激光平面在测量点处的空间交会情况出发,分析了解算方程组中的测量参数扰动对解算结果的影响,给出了利用线性解算方程组系数矩阵的条件数来评价空间交会优劣的评价模型,得到结论当系数阵条件数越小时,则发射站激光平面在测量点的交会图形越稳定,测量结果越稳定。在给定测量区域后,搜寻较优布局的过程就是使测量区域内测量点的条件数都尽可能小的过程,以此作为优化条件,针对室内空间测量定位系统解的搜索空间大、问题计算复杂等特点设计了遗传算法来搜索可行解。
为验证提出方法的有效性,设计了实验,对w MPS系统进行了布局优化,并利用优化前后测量的数据进行处理比较,并与激光跟踪仪测得数据进行精度比对以验证布局优化的效果。实验结果表明本文提出的方法能够针对给定的测量区域或者测量点进行发射站布局优化,针对性强,优化效果明显,能够提高测量稳定性和测量精度,有很大的实际应用价值。
参考文献
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