分析工程测量的理论方法及变形观测
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分析工程测量的理论方法及变形观测
作者:黄富明
来源:《城市建设理论研究》2013年第01期
摘要:工程测量是测绘科学与技术在国民经济和国防建设中的直接应用,是综合性的应用测绘科学与技术,要求计算理论严密,测量方法严密。
关键词:工程测量理论方法变形观测
中图分类号:[P258]文献标识码:A文章编号:
引言
建筑测量是建筑施工中一项非常重要的工作,服务于建筑工程建设的每个阶段,贯穿于整个建筑工程的始终。在工程勘测阶段,测绘地形图为规划设计提供各种比例尺地形图和测绘资料;在工程设计阶段,应用地形图进行总体规划和设计;在工程施工阶段,要将图纸上设计好的建筑物、构筑物的平面位置和高程按要求测设于实地,以此作为施工的依据;在施工过程中的土方开挖、基础和主体工程的施工测量;在工程管理阶段,对建筑和构筑物进行变形观测,以保证工程的安全使用。
1.工程测量中常用的几种方法
1.1测量平差理论 最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。
1.2工程控制网优化设计理论和方法 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