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【摘 要】 当前,地质工程测量项目不断增加,对测量的要求也不断提升,这就对地质工程测量工作提出了更高的要求。在地质工程测量工作中,通过技术设计来确保地质工程测量生产的顺利进行,加快对新技术和新产品的应用,充分的利用各种高新测量技术,加快传统测量向电子化、数字化、自动化方向的转变,加强地质工程测量作业队伍的建设,努力提高作业人员的综合技术素质,不断拓宽地质工程测量的服务领域,为地质工程测量的发展奠定良好的基础,从而加快我国地质工程测量技术的发展。
【关键词】 地质工程测量;设计问题;措施;GPS应用
一、地质工程测量技术设计常见问题
(一)地质测量设计方案欠缺。
1、抄袭设计方案的现象比较严重
在工作过程中,很多地质测量者为了方便、省时,会抄袭以前已经成稿的设计方案,这样就会引发许多技术问题,一方面,设计者在设计时是按照当时的地理环境和自然条件完成的,而抄袭者在使用该设计方案时,由于设计方案的内容不符合现在的地理环境和自然条件,又无科学依据,就会在实际施工时出现失误和偏差,所以,施工质量得不到保证,地质测量技术也就不会进步和提高;另一方面,抄袭他人的设计方案会跳过实地勘察这一环节,但要想设计出的方案具有一定的深度,实地勘察是很有必要的。随着时代的发展,地质工程中的部分数据和专有名词也会发生一定的改变,抄袭他人的成果对设计者来说是有百害无一利的,只有脚踏实地地设计自己的方案,才能真正展现出自己的实际工作能力。
2、设计方案思路狭窄,没有创新
在我国的一些小型地质测量工程中,测量设计方案成为了可有可无的东西,无方案可依,盲目进行测量工作,只会增加工作人员的工作量;没有预先的设计和标准,后期工作就会变得很被动。在地质测量工作中,测量布网是一项很重要的工作,如果测量区域的精确度低,很可能是存在漏布的现象,即使及时补救,也会在一定程度上出现先前的布网集体性受损的情况。这些结果都不是我们所希望的。所以,没有设计方案一切都是徒然。
3、设计方案不符合相关规定
有些工程队虽然不缺少设计方案,但是,方案内容完全不符合我国规定的要求,其中主要包括以下三点:①缺乏相关科学知识,设计内容不能顺应时代的发展需要,照搬照抄现象严重,没有系统地研究最新的知识和技术,导致设计方案与实际严重脱节。②方案内容比较片面,只研究与此次施工相关的事物和材料,忽略了实地考察的重要性。只有到现场深入地了解和分析,才可以弥补方案的不足,同时,也可以在测量过程中及时发现问题、解决问题。③一些编写方案者过于自信,在评价方案时,主观意念占主导地位,不能正确认识自己的不足。
4、测量得到的数据质量较差
布网工作是很重要的,而有些工程只是片面地追求经济效益,大大缩短了工作时间,不理会标准的布网要求,盲目采用一次性布网的方式,长此下去,就会使精准度迅速下滑。质量不过关的工程就需要重做,这样来看,不但没有节省时间,反而加大了工作的强度和工作量,花费了更多的经费,后期的测量工作也就会处于被动的局面。
(二)水下数据获取技术缺陷。
我国目前对水下数据获取方面的技术仍存在一定的空白与缺陷。由于水下测量测探数据出现粗差的概率与陆地相比较高,同时进行水下测量时不易进行重复测量,又欠缺一定的几何图形检核条件,因此给粗差
(在相同观测条件基础上进行一系列的观测,其绝对值超过限差的测量偏差)的处理增添相当大的难度。现阶段,在地质工程测量技术中常用的水下数据获取方法主要有两种,一种是导航软件与全球定位系统,一种是测探仪与RTK(实时动态载波相位差技术)相结合。导航软件与全球定位系统可以记录水深数据,并结合平面坐标获取水下数据,但这两种方法所测得的数据都是较为片面,欠缺一定的有效性与准确性。
(三)地下数据获取存在误差。
地质工程测量工作中地下数据获取技术仍存在一定的缺陷,导致获取的地下数据存在较大的误差。当前主要通过平面控制测量技术获取地下数据,一般包括有三角测量法、交会法地点测量法等,而控制点间的距离、角度要素是采用精密方法与精密仪器测量,而各个控制点的坐标需要从已知点的平面坐标与方位角计算出来。而由于地下数据获取存在一定的难度,导致获取的数据准确度不高,主要有以下几个原因:首先,监测工作难度大。由于地下数据准确度不高,因此需要进行实时监测,但当前地质工程测量技术中没有相适应的技术,故给监测工作提高难度;其次,进行测量时,其控制点的埋设容易受到空间与环境的制约,同时使网形测量无法有效开展;最后,地下测量时缺少正常光线,添加施工人员与机械作业的干扰性,导致测量数据偏差。
二、解决地质测量工作常见问题的对策
(一)提高测前设计方案的全面性。
为了提高地质测量设计有效性,应提高测前设计方案的全面性,确保测前设计方案的详细与规范,具体要求如下:
1、对设计人员的要求
要求设计人员严格遵守相关设计原则,明确任务性质与要求,对设计方案承担起一定的责任,应认真做好负责区域的勘探与调查工作,深入分析勘探与调查结果,确保设计方案的准确性与实践性,一旦发现问题应做及时处理工作,以认真的态度对待工作,以严于律己的原则对待自己,保证测前设计方案的可实施性;
2、设计方案编写要求
根据施工计划预测所涉及到的新技术与新工艺效果,并替其可行性进行相关阐述说明;进行布网时应严格分级原则,以提高布网测量的精度;设计方案应严格按照相关标准进行,表述准确、规范,严禁出现个人色彩;文字要突出重点,要简洁明了;
3、严格遵守相关设计原则
具体原则如下:①充分利用已有资料与产品,积极采用新技术与新工艺;②以实地勘探调查结果为准,选择最佳地理地质条件,以最完善的方案获取最大的经济效益;③以整体观到局部观进行设计,坚持可持续发展,实现最大社会效益。 (二)提高水下数据获取技术应用。
为了提高水下数据获取应提高其获取技术的应用效果,主要内容如下:
1、采取测线法判定“孤点”,通过测线法进行检测点与其相邻点的坡度或高度差比较,进行剔除异常点,这样的方法可以提高异常点的剔除率,进而确保控制点的正确度;
2、进行水下地形分析。获取大量水下数据后将其进行加工处理,通常需要进行数据分析的内容包括数学高程模型建立、等值线生成、缓冲区分析、模拟水下飞行及工程计算等。此外,还应进行表面积与体积计算,通过GIS平台软件,采取近似方法,结合已知数据,最后可以计算出相应区域土体表面积与体积;
3、GPS差分定位
GPS差分技术的定位精度远比GPS系统定位精度,GPS差分技术的工作原理为:通过基准站GPS接收机接收到的精密坐标,计算出卫星与基准站的距离改正数后并由基准站将其发出,另一方接收机在GPS观测时可以接收到发出的改正数进而将其定位结果纠正,提高定位精度。将GPS差分技术应用到水下地形测量中可以满足其需要,提高测量精度。
(三)提高地下数据获取精准度。
为了提高地下数据精确性,应提高地下数据获取精准度。可以先进行导线计算,提高各个方面的精度设计,做好各个关键点的坐标计算。主要计算方法有附合导线计算与闭合导线计算,附合导线计算是一种由已知点开始测量,经过一定的未知点,到达另一个已知点,采取平差计算进而获得未知点平面坐标的导线测量;闭合导线计算是由已知一条边,测量若干个边长和夹角后,又闭合到已知边的导线测量方法,计算平差后可计算得到相关未知点平面坐标。导线计算具体方法如下:绘制计算草图,填写已知数据、测量数据;计算与调整角度闭合差;按新的角值,计算各边坐标增量;计算与调整坐标增量闭合差;根据坐标增量计算坐标
三、GPS的具体应用
(一)GPS的动态测量
简单来说,动态定位就是需要测量的点与周围环境作相对运动,在一段时间内,可以明显地感觉出它的运动轨迹,而动态测量的测点是处于不停移动的状态。动态GPS相对定位就是在运动物体上安装GPS信号发射装置,然后利用GPS信号接收天线详细确定物体的运动学量,例如时间、位移、速度、加速度和运动轨迹等各种数据。工作人员可以通过不同信号接收装置之间的数据差异来进一步确认物体的运行状态。一般来说,处理动态GPS相对定位数据的方式有及时处理和后续处理两种。及时处理就是将收集到的数据实时发送到信息处理系统上,然后进行对比,形成一系列的数据信息,用于实时数据传输工作;后续处理与之相反,是在彻底收集完数据以后再找时间另行处理。
(二)GPS的静态测量
静态相对定位技术是利用多台GPS信号接收器同时接收信号,然后再处理收集到的信号,可以利用1个点的坐标推导出另外一些测量点的具体位置,可以精确计算出测量点的三维坐标。目前,在我国的测量领域,对航测的测量精度要求最高,而GPS技术可以有效地满足航测的需求。在现在的航测中,基本上每个图像都要满足基本要求的控制点数量,这样,在工作时,就可以利用图片纠正误差。传统的测量方式一般需要以测量点的高程和平面为坐标,而在占用坐标位时会浪费大量的时间,同时,因为人工操作会存在一定的误差,所以,传统测量方式的精度难以满足技术要求的精度。由此可知,GPS相对定位技术具有非常重要的作用。
四、结束语
近年来,随着科学技术的快速发展,工程测量技术取得了较大的成就,这首先得益于当前电子技术、计算机技术、微电子技术、激光技术和空间技术的发展和应用,为地质工程测量技术的进步提供了良好的技术保障,其次,城市化建设进程的加快,城市内各类建筑工程项目不断增加,这就对地质工程测量提出了更高的要求,从而加快了地质工程测量服务领域的不断拓宽,对地质工程测量事业的发展和进步起到了极为关键的推动作用。
参考文献:
[1]王勇.地质工程测量中设计问题的改进及GPS应用[J].中华民居(下旬刊),2014,06:106-107.
[2]战大勇.地质工程测量技术设计方法探讨[J].黑龙江科技信息,2013,14:118.
[3]于水生.地质工程测量中设计问题的改进及GPS应用[J].黑龙江科技信息,2013,21:35.
[4]魏明然.做好地质工程测量技术设计的研究[J].科技创业家,2013,12:121.
[5]闵道勇.地质工程测量设计方法与GPS技术应用[J].中华民居,2012,03:222.
【关键词】 地质工程测量;设计问题;措施;GPS应用
一、地质工程测量技术设计常见问题
(一)地质测量设计方案欠缺。
1、抄袭设计方案的现象比较严重
在工作过程中,很多地质测量者为了方便、省时,会抄袭以前已经成稿的设计方案,这样就会引发许多技术问题,一方面,设计者在设计时是按照当时的地理环境和自然条件完成的,而抄袭者在使用该设计方案时,由于设计方案的内容不符合现在的地理环境和自然条件,又无科学依据,就会在实际施工时出现失误和偏差,所以,施工质量得不到保证,地质测量技术也就不会进步和提高;另一方面,抄袭他人的设计方案会跳过实地勘察这一环节,但要想设计出的方案具有一定的深度,实地勘察是很有必要的。随着时代的发展,地质工程中的部分数据和专有名词也会发生一定的改变,抄袭他人的成果对设计者来说是有百害无一利的,只有脚踏实地地设计自己的方案,才能真正展现出自己的实际工作能力。
2、设计方案思路狭窄,没有创新
在我国的一些小型地质测量工程中,测量设计方案成为了可有可无的东西,无方案可依,盲目进行测量工作,只会增加工作人员的工作量;没有预先的设计和标准,后期工作就会变得很被动。在地质测量工作中,测量布网是一项很重要的工作,如果测量区域的精确度低,很可能是存在漏布的现象,即使及时补救,也会在一定程度上出现先前的布网集体性受损的情况。这些结果都不是我们所希望的。所以,没有设计方案一切都是徒然。
3、设计方案不符合相关规定
有些工程队虽然不缺少设计方案,但是,方案内容完全不符合我国规定的要求,其中主要包括以下三点:①缺乏相关科学知识,设计内容不能顺应时代的发展需要,照搬照抄现象严重,没有系统地研究最新的知识和技术,导致设计方案与实际严重脱节。②方案内容比较片面,只研究与此次施工相关的事物和材料,忽略了实地考察的重要性。只有到现场深入地了解和分析,才可以弥补方案的不足,同时,也可以在测量过程中及时发现问题、解决问题。③一些编写方案者过于自信,在评价方案时,主观意念占主导地位,不能正确认识自己的不足。
4、测量得到的数据质量较差
布网工作是很重要的,而有些工程只是片面地追求经济效益,大大缩短了工作时间,不理会标准的布网要求,盲目采用一次性布网的方式,长此下去,就会使精准度迅速下滑。质量不过关的工程就需要重做,这样来看,不但没有节省时间,反而加大了工作的强度和工作量,花费了更多的经费,后期的测量工作也就会处于被动的局面。
(二)水下数据获取技术缺陷。
我国目前对水下数据获取方面的技术仍存在一定的空白与缺陷。由于水下测量测探数据出现粗差的概率与陆地相比较高,同时进行水下测量时不易进行重复测量,又欠缺一定的几何图形检核条件,因此给粗差
(在相同观测条件基础上进行一系列的观测,其绝对值超过限差的测量偏差)的处理增添相当大的难度。现阶段,在地质工程测量技术中常用的水下数据获取方法主要有两种,一种是导航软件与全球定位系统,一种是测探仪与RTK(实时动态载波相位差技术)相结合。导航软件与全球定位系统可以记录水深数据,并结合平面坐标获取水下数据,但这两种方法所测得的数据都是较为片面,欠缺一定的有效性与准确性。
(三)地下数据获取存在误差。
地质工程测量工作中地下数据获取技术仍存在一定的缺陷,导致获取的地下数据存在较大的误差。当前主要通过平面控制测量技术获取地下数据,一般包括有三角测量法、交会法地点测量法等,而控制点间的距离、角度要素是采用精密方法与精密仪器测量,而各个控制点的坐标需要从已知点的平面坐标与方位角计算出来。而由于地下数据获取存在一定的难度,导致获取的数据准确度不高,主要有以下几个原因:首先,监测工作难度大。由于地下数据准确度不高,因此需要进行实时监测,但当前地质工程测量技术中没有相适应的技术,故给监测工作提高难度;其次,进行测量时,其控制点的埋设容易受到空间与环境的制约,同时使网形测量无法有效开展;最后,地下测量时缺少正常光线,添加施工人员与机械作业的干扰性,导致测量数据偏差。
二、解决地质测量工作常见问题的对策
(一)提高测前设计方案的全面性。
为了提高地质测量设计有效性,应提高测前设计方案的全面性,确保测前设计方案的详细与规范,具体要求如下:
1、对设计人员的要求
要求设计人员严格遵守相关设计原则,明确任务性质与要求,对设计方案承担起一定的责任,应认真做好负责区域的勘探与调查工作,深入分析勘探与调查结果,确保设计方案的准确性与实践性,一旦发现问题应做及时处理工作,以认真的态度对待工作,以严于律己的原则对待自己,保证测前设计方案的可实施性;
2、设计方案编写要求
根据施工计划预测所涉及到的新技术与新工艺效果,并替其可行性进行相关阐述说明;进行布网时应严格分级原则,以提高布网测量的精度;设计方案应严格按照相关标准进行,表述准确、规范,严禁出现个人色彩;文字要突出重点,要简洁明了;
3、严格遵守相关设计原则
具体原则如下:①充分利用已有资料与产品,积极采用新技术与新工艺;②以实地勘探调查结果为准,选择最佳地理地质条件,以最完善的方案获取最大的经济效益;③以整体观到局部观进行设计,坚持可持续发展,实现最大社会效益。 (二)提高水下数据获取技术应用。
为了提高水下数据获取应提高其获取技术的应用效果,主要内容如下:
1、采取测线法判定“孤点”,通过测线法进行检测点与其相邻点的坡度或高度差比较,进行剔除异常点,这样的方法可以提高异常点的剔除率,进而确保控制点的正确度;
2、进行水下地形分析。获取大量水下数据后将其进行加工处理,通常需要进行数据分析的内容包括数学高程模型建立、等值线生成、缓冲区分析、模拟水下飞行及工程计算等。此外,还应进行表面积与体积计算,通过GIS平台软件,采取近似方法,结合已知数据,最后可以计算出相应区域土体表面积与体积;
3、GPS差分定位
GPS差分技术的定位精度远比GPS系统定位精度,GPS差分技术的工作原理为:通过基准站GPS接收机接收到的精密坐标,计算出卫星与基准站的距离改正数后并由基准站将其发出,另一方接收机在GPS观测时可以接收到发出的改正数进而将其定位结果纠正,提高定位精度。将GPS差分技术应用到水下地形测量中可以满足其需要,提高测量精度。
(三)提高地下数据获取精准度。
为了提高地下数据精确性,应提高地下数据获取精准度。可以先进行导线计算,提高各个方面的精度设计,做好各个关键点的坐标计算。主要计算方法有附合导线计算与闭合导线计算,附合导线计算是一种由已知点开始测量,经过一定的未知点,到达另一个已知点,采取平差计算进而获得未知点平面坐标的导线测量;闭合导线计算是由已知一条边,测量若干个边长和夹角后,又闭合到已知边的导线测量方法,计算平差后可计算得到相关未知点平面坐标。导线计算具体方法如下:绘制计算草图,填写已知数据、测量数据;计算与调整角度闭合差;按新的角值,计算各边坐标增量;计算与调整坐标增量闭合差;根据坐标增量计算坐标
三、GPS的具体应用
(一)GPS的动态测量
简单来说,动态定位就是需要测量的点与周围环境作相对运动,在一段时间内,可以明显地感觉出它的运动轨迹,而动态测量的测点是处于不停移动的状态。动态GPS相对定位就是在运动物体上安装GPS信号发射装置,然后利用GPS信号接收天线详细确定物体的运动学量,例如时间、位移、速度、加速度和运动轨迹等各种数据。工作人员可以通过不同信号接收装置之间的数据差异来进一步确认物体的运行状态。一般来说,处理动态GPS相对定位数据的方式有及时处理和后续处理两种。及时处理就是将收集到的数据实时发送到信息处理系统上,然后进行对比,形成一系列的数据信息,用于实时数据传输工作;后续处理与之相反,是在彻底收集完数据以后再找时间另行处理。
(二)GPS的静态测量
静态相对定位技术是利用多台GPS信号接收器同时接收信号,然后再处理收集到的信号,可以利用1个点的坐标推导出另外一些测量点的具体位置,可以精确计算出测量点的三维坐标。目前,在我国的测量领域,对航测的测量精度要求最高,而GPS技术可以有效地满足航测的需求。在现在的航测中,基本上每个图像都要满足基本要求的控制点数量,这样,在工作时,就可以利用图片纠正误差。传统的测量方式一般需要以测量点的高程和平面为坐标,而在占用坐标位时会浪费大量的时间,同时,因为人工操作会存在一定的误差,所以,传统测量方式的精度难以满足技术要求的精度。由此可知,GPS相对定位技术具有非常重要的作用。
四、结束语
近年来,随着科学技术的快速发展,工程测量技术取得了较大的成就,这首先得益于当前电子技术、计算机技术、微电子技术、激光技术和空间技术的发展和应用,为地质工程测量技术的进步提供了良好的技术保障,其次,城市化建设进程的加快,城市内各类建筑工程项目不断增加,这就对地质工程测量提出了更高的要求,从而加快了地质工程测量服务领域的不断拓宽,对地质工程测量事业的发展和进步起到了极为关键的推动作用。
参考文献:
[1]王勇.地质工程测量中设计问题的改进及GPS应用[J].中华民居(下旬刊),2014,06:106-107.
[2]战大勇.地质工程测量技术设计方法探讨[J].黑龙江科技信息,2013,14:118.
[3]于水生.地质工程测量中设计问题的改进及GPS应用[J].黑龙江科技信息,2013,21:35.
[4]魏明然.做好地质工程测量技术设计的研究[J].科技创业家,2013,12:121.
[5]闵道勇.地质工程测量设计方法与GPS技术应用[J].中华民居,2012,03:222.