影响地下工程测量发展的因素
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影响地下工程测量发展的因素
作者：李东辉 刘建廷 李紫卓 赵留峙 李涛
来源：《科学与财富》2014年第12期
摘 要：地下工程测量的发展与现实的测量仪器、技术和工程有着密切的关系。理论方法和测量仪器的发展总是相辅相成的。工程测量理论方法的发展。三维工业测量技术的发展及其在地下工程测量中的应用。
关键词：工程测量; 理论方法; 三维工业测量技术; 应用
地下工程测量的发展与现实的测量仪器、技术和工程有着密切的关系。有了新型仪器，如何尽快应用到实际工程中; 反过来，有了新的工程，如何开发新的测量仪器、研究新的测量技术与方法，来满足新工程的特殊要求。如此反复，推动着地下工程测量向前发展。因此理论方法和测量仪器的发展总是相辅相成的。
一、地下工程测量理论方法的发展
1、控制网的优化设计。网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件，解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用，对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言，按固定参数和待定参数的不同，网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计，涉及到网的基准设计，网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中，施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS 定位技术和电磁波测距，网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外，其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是：根据设计资料和地图资料在图上选点布网，获取网点近似坐标（最好将资料作数字化扫描并在微机上进行）。模拟观测方案，根据仪器确定观测值精度，可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵，协方差阵的主成份计算，特征值计算，点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量（内部可靠性）和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响（外部可靠性）。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较，使之既满足设计要求，又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案（增加或减少观测值）或局部改变网形（增加或减少网点）等方法重新作上述设计计算，直到获取一个较好的结果。
2、变形监测与数据处理。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