02第二章工程建设中的测量工作与信息管理ppt课件

1、第二章 工程建立中的丈量任务与信息管理.2.1 工程勘测设计阶段丈量任务.勘测设计阶段的丈量任务主要是提供地形图和纵、横断面图。获得地形资料的方法有：在所建立的控制丈量的根底上，进展地面数字化测绘地形图或数字航空摄影丈量成图。.勘测的义务就是为设计人员提供各种设计用图。随着数字测图技术和GIS的逐渐推行和运用，设计人员能利用野外数据和室内数据一体化软件以及GIS强大的空间分析功能，如缓冲区分析、图形叠加等很快的设计出最优的方案。但依然需求结合现场的实践情况，根据设计方案丈量更准确的地形图供设计人员运用。勘测设计阶段的丈量根据工程的性质不同而有所不同。.2.1.1 工业企业勘测设计阶段的丈量任务

2、 该阶段丈量任务的义务是向设计者提供所需的地形图。地形图主要运用在总平面运输简称总图运输设计部门。该部门的设计义务，就是根据地形图等各种根底资料和工业企业消费的特点，综合设计处理主要车间、辅助车间、动力设备、运输设备、仓库、工程管网以及行政福利设备等在厂区内的平面与竖向布置。 .1：5000比例尺地形图可用于规划设计，例如厂址选择、总体规划、方案比较等；1：2000比例尺地形图可用于初步设计；1：1000比例尺地形图可用于施工设计，对于新建厂或比较简单的扩建厂、改建厂，可与初步设计共用同一比例尺的地形图；1：500比例尺地形图可用于地形复杂、建筑物密集、精度要求较高的工矿企业的施工设计。 .采

3、用数字化成图技术，设计人员在电脑上进展设计和修正，使得总体规划、方案比较、厂址选择、初步设计、施工设计等均可完成。另一方面以往从图上图解设计元素存在的误差已不存在，提高了设计和获取放样元素的精度。从某种意义上讲，该阶段丈量任务的义务是根据设计义务的性质，选择适当的成图比例尺，野外实测数字化地形图或航摄数字化图，为设计者提供设计底图。 .2.1.2 线路勘测设计阶段丈量任务 铁路、公路、架空送电线路、输油管道等均属于线型工程，它们的中线统称线路。一条线路的勘测和设计任务，主要是根据国家方案与自然地理条件，确定线路经济合理的置。为达此目的，必需进展反复的实际和比较。.线路在勘测设计阶段的丈量任务，

4、称为线路丈量。这种任务是为线路设计搜集一切必要的地形资料。线路设计除了地形资料外，还必需思索线路所经地域的工程地质、水文地质以及经济等方面的问题。线路设计普通分阶段进展，其勘测任务也要分阶段进展。.各种线型工程勘测任务的内容是根本一样的，但随着工程的不同有些差别。铁路勘测设计的程序，普通要经过方案研讨、初测、初步设计、定测、施工设计等过程。勘测任务分为初测和定测两个阶段进展。.如今大部分的平面控制即导线丈量、带状地形图测绘等均可运用GPSRTK技术完成，其布设速度快、精度高，成图周期短等特点成为各丈量单位首选手段之一。由于数字化成图技术的开展以及摄影丈量技术的开展，使得线路丈量勘测成果更加丰富

5、多样，特别是数字地面高程模型DEM为线路设计提供了形像、逼真的地面立体模型，为设计人员进一步设计提供了良好的设计平台。 .2.1.3 桥梁勘测设计阶段丈量任务桥位平面和高程控制丈量；桥址定线丈量；断面丈量；桥位地形丈量；河床地形丈量；流向丈量；船筏走行线丈量；钻孔定位丈量。.2.2 工程施工阶段的丈量任务.按设计要求将设计的建筑物位置、外形、大小及高程，在实地标定出来，以便进展施工。作为施工质量的监视，还需进展工程质量监理。工程监理是指独立于业主和承包商的第三方对根底设备施工工程建立过程的监视和管理，它是监理工程师按照“施工合同，在业主授权的范围内，对施工现场进展监视管理，对施工进度、质量和费

6、用进展控制，对合同执行中出现的问题进展处置，使工程施工按照施工合同要求进展，并获得预期的建筑产品。.2.2.1 施工丈量任务施工单位作为工程的建立者，主要义务是按照设计和施工技术要求，将图纸上设计建筑物平面位置、外形和高程，在施工现场标定，这种标定任务称为施工放样或称测设。施工放样也可以说是将图纸上的建筑物放到地面上去的任务过程。施工放样与地形图测绘其任务程序恰好相反，但任务方法和原理都是一样。 .施工放样遵照“从整体到部分、“先控制后碎部的原那么和任务程序。首先，根据工程总平面图和地形条件建立施工控制网；根据施工控制网点在实地定出各个建筑物的主轴线和辅助轴线；再根据主轴线和辅助轴线标定建筑物

7、的各个细部点。采用这样的任务程序，能保证建筑物几何关系的正确，而且使施工放样任务可以有条不紊地进展，防止误差的累积。 .由于施工的对象不同，施工丈量方案也有所区别，但其任务程序根本上是一致的。主要的丈量任务有：施工控制网的建立与施工放样。. 平面施工控制网是根据施工对象的不同而有所区别：建筑和厂区控制网布设成矩形控制网，即所谓建筑方格网。对于地形平坦但通视比较困难的地域，那么可采用GPS与全站仪相结合布设的导线网；对于地形起伏较大的山岭地域如水利枢纽及跨越江河的工程，普通采用GPS三角网或边角网；对于线状工程如铁路和公路多采用GPS与全站仪相结合所布的导线网；地下工程普通采用导线丈量。. 根据

8、控制点分布情况的不同放样方法也有所区别：运用矩形控制网点放样时，多采用极坐标法和直角坐标法放样；跨越江河的工程如桥梁台、桥墩等放样普通均采用前方交会、轴线交会等方法；线路放样采用极坐标、前方交会法放样。在目前在平坦、不隐蔽地域采用卫星定位系统实时动态定位放样曾经成为广泛运用的方法之一；全站仪是目前施工单位运用最频繁、最多的仪器之一，它可根据放样程序用极坐标法放样并检核与设计坐标的差值，指挥放样任务速度明显加快。.2.2.2 监理丈量任务测绘监理是指监理的执行者根据测绘行政法规和技术规范，综合运用法律、经济、行政、有关政策和技术规范，确保测绘行为的合法性和科学性。其目的是对测绘工程的投资、质量、

9、进度等程序进展有效地控制，实现合同的要求，以求得测绘工程的最正确综合效益。测绘监理的方式包括咨询、顾问、监视、管理、协调、效力等。 .实施监理制度的重要性： 弥补甲方在测绘技术力量、工程管理程度和阅历方面的缺乏，有效减轻建立单位管理工程实施的任务量。 有效降低测绘工程的风险，保证工程按照要求顺利实施和完成。 有效地改善甲、乙双方之间的技术沟通。 保证工程按质量要务虚施。 保证工程按工期方案实施。 有效保证信息平安，维护建立单位的知识产权。 客观公正地处置甲乙双方在技术和合同管理上的争议，维护双方的合法权益，促进工程的顺利进展。.监理人员的素质要求： 必需掌握现代测绘科学技术 ；必需熟习相应的法

10、律、法规；必需有丰富的实际阅历；必需具备高尚的职业品德和思想素质。 .施工丈量监理的实施 根据施工丈量的详细特点，从各施工阶段对施工丈量的质量进展控制，其内容主要包括：控制网丈量技术设计书的审核及成果检查验收；施工单位丈量人员、仪器设备审核；控制网加密方案审核及成果审核；施工丈量方案的审核；施工单位人员、仪器的抽查；控制点交桩任务；控制点巡视；标段间界面点检查；施工期各部位点位、位置检测；交工验收丈量；拟发有关丈量任务方面的文函；详细编写丈量监理日志,按时编写月监理小结、年终总结、工程完工后的任务总结。. 控制丈量成果检核：控制丈量成果的检核任务普通由施工单位实施，丈量监理担任方案的审核任务；

11、控制网检核方案的审核内容包括：检查提交方案的根本方法能否可行；检查观测网形能否合理；检查运用仪器能否满足要求；观测方法能否可行，限差要求能否符合技术规那么或规范规程；数据处置方法能否合理；对方案的可行性等作出明确的回答意见，对不可行的方案应退回重写，并提出建议性方案。. 丈量人员与仪器审核丈量人员数量能否与合同一致；审核丈量人员的资历以及专业技术情况；审核丈量人员的上岗证；审核丈量仪器设备的数量、型号能否满足施工要求；审核仪器设备能否具有权威机构鉴定合格的证书。. 施工放样方案的施工单位按要求提交施工丈量方案；审核根本的放样方法能否合理；审核丈量仪器的型号、精度能否符合要求；审核所运用的丈量控

12、制点、加密点能否合理；检查方案中的精度论证、计算公式、放样数据表格、表示图等能否全面正确；审查新技术、新方法的运用可行性；审核作业程序及方法能否根据同意的技术设计要求与技术规范规定；审核数据处置实际、方法、计算公式能否正确，所采用的计算软件能否适宜。. 控制点加密方案的检查提交方案的根本方法能否可行；检查加密点的布置能否合理；检查与已有控制点的联测情况；检查运用仪器能否满足要求；观测方法能否可行，限差要求能否符合技术规那么或规范规程；数据处置方法能否合理；对方案的可行性等作出一定性的回答意见，对不可行的方案应退回重写，并提出建议性方案。. 施工放样检查丈量：承包人应根据同意后的施工放样方案进展

13、准确的放样。对工程任何部位进展放样和抄平，均应填写施工放样报验单，并将工程放样数据及图表等附件一式三份报丈量监理工程师审批。丈量监理工程师针对承包人提供的放样资料，首先检查其自检资料和数据，必要时进展复测。当符合规范要求时，那么在放样报验单上签字认可，其中一份给承包人，另一份丈量监理工程师留档。丈量监理工程师根据需求，将施工放样报验单及其附件的复制件转送工程监理工程师，以供检查下一道工序运用。 . 开工后的丈量检查：在每一个分项工程完工后，承包人需求在构筑物上定出十字线和标高，将数据资料整理后填写施工放样报验单报丈量监理工程师审批。丈量监理工程师按开工前的丈量监理步骤进展审批，并将结果转告工程

14、监理工程师，以便于工程监理工程师对废品的验收，同时作为下道工序监理的根据。待丈量监理工程师将资料实地复核复测后，以为满足规范要求，方在放样报验单上签字认可，并将结果转告工程监理工程师。. 施工控制网的复测检查：对于大型建立工程，因工程量大，工期长，在施工一段时间后(或某个阶段之后)，对全部控制点需进展复查。丈量监理根据施工的进度和下一阶段的任务要求，提出控制网复测的根本要求和施测日期，施测单位根据要求撰写控制网复测的技术设计书，丈量监理对设计书进展审核。控制网复测技术设计书的审核内容如下：审核控制网布设网形的可行性；对照技术要求与专业技术规范、规程审核控制网观测的方案；根据技术规范、规程审核观

15、测仪器能否符合各项技术目的；审核数据处置的方法与方案；审核施测的质量保证体系；审核施测的人员组织、技术力量；审核施测的任务方案；审核提交资料的类别与数量；构成审核意见，提出修正意见。. 控制网复测完成后，丈量监理和有关专家对控制网复测成果进展检查验收，详细内容如下：检查提交资料能否齐全，原始记录能否规范；对照技术设计书检查实践观测网形能否与其一致；检查观测仪器的各项技术目的能否合格以及检定证书；检查控制网外业观测能否规范、各项目的能否满足要求；检查实践数据处置的方法；检查处置结果的精度情况；检查实践施测的人员组织、技术力量；检查施测单位自检、验收结果；抽检部分边长和高差；构成检查报告，配合业主

16、进展复测成果的验收。.2.3 工程运营管理阶段的丈量任务.在工程运营管理阶段，丈量的主要义务是工程建筑物的变形观测。 变形监测的主要目的有：监测平安、验证设计参数和实际、检验施工质量、掌握变形规律。变形监测的内容包括：程度位移、沉降、倾斜、震动等。变形监测研讨的内容包括：精度、周期、方法、数据处置等。.定义： 对建筑物及其地基由于荷重和地质条件变化等外界要素引起的各种变形空间位移的测定任务称为变形监测。.目的：分析建筑物的平安程度 ；验证设计参数； 反响工程的施工质量； 研讨变形的根本规律。 .特点：反复观测 网形较差而精度要求较高 各种观测技术的综合运用 着重于研讨点位的变化 .主要内容：沉

17、降程度位移倾斜挠曲裂痕 震动 应力/应变渗流/渗压水位/地下水位降雨量风力温度.监测点的分类：基准点：稳定、可靠、长期保管任务基点：相对稳定、长期保管变形观测点 ：能反映建筑物的变形特征.精度要求：允许变形值的1/101/20 以当时能到达的最高精度为规范.变形监测的周期：变形察看的时间间隔称为观测周期。观测周期与工程的大小、测点所在位置的重要性、观测目的以及观测一次所需时间的长短有关。及时进展第一周期的观测有重要的意义 .垂直位移监测：几何水准丈量三角高程丈量液体静力水准丈量GPS丈量.程度位移监测：大地丈量方法基准线法公用丈量仪器法GPS丈量.挠度监测：测定建筑物受力后挠曲程度的任务 。观

18、测方法是测定建筑物在铅垂面内各不同高程点相对于底部的程度位移值。 高层建筑物通常采用前方交会法测定。对内部有竖直通道的建筑物，挠度观测多采用垂线观测。 .转动角监测：观测建筑物或机械设备倾斜度的变化，计算其转动角的任务。 可用精细水准丈量或液体静力水准丈量方法测定。对一些精细机械设备，那么需采用专门的转动角观测仪。 .裂痕监测：对建筑物产生的裂痕进展位置、长度、宽度、深度和错距等的定期观测。 裂痕宽度可在两侧设标点进展量测。裂痕错距可作刻度尺直接量测。裂痕深度，可选定假设干适当位置，进展坑探、槽探或井探。.资料整编：对观测资料进展聚集、审核、整理、编排，使之集中、系统化、规格化和图表化，并刊印

19、成册称为观测资料的整编。其目的是便于运用分析，向需用单位提供资料和归档保管。 .资料分析：作图分析统计分析 对比分析 建模分析 .2.4 工程建立中的丈量信息管理案例.润扬长江公路大桥地基根底平安监测可视化信息管理系统研讨 .主要内容系统总体设计施工丈量信息管理子系统研讨平安监测信息管理子系统研讨辅助决策子系统研讨总结.一、系统总体设计.系统开发目的以微机网络、分布式数据库、多媒体运用和人工智能技术为根底，对施工丈量、平安监测数据实现可视化管理；为润扬大桥施工管理和平安监控提供辅助决策效力。.系统总体构造系统采用“四库三系统二方式的构造体系 数据库 模型库 方法库 知识库 施工丈量信息管理子系

20、统 平安监测信息管理子系统 平安监测辅助决策子系统 文本信息输出方式 可视化图形输出方式.方法库模型库知识库数据库总控施工丈量信息管理子系统平安监测信息管理子系统平安监控辅助决策子系统文本信息输出可视化图形信息输出 “润扬大桥可视化平安监控系统总体构造框图.系统开发的软、硬件环境采用微机局域网络环境下的客户机/效力器体系构造；系统的开发和运转均以Microsoft Windows 作为网络操作系统；运用模块采用以Delphi为主，以Visual C+、Vb为辅的方案在客户机上进展设计和开发。.二、施工丈量信息管理子系统.对施工丈量的有关信息进展管理和分析；功能包括：施工丈量信息的储存、输入、输

21、出、文本查询、可视化查询等；内容包括：丈量人员信息、丈量仪器信息、控制点成果信息、施工检测信息等。用户可根据需求用文本和图形两种方式进展查询，并根据实践需求进展输入和输出。主要功能.施工丈量信息管理子系统构造图查询修正添加删除打印施工丈量数据库用户信息管理分析计算协助丈量人员丈量仪器控制点根本信息平面控制点坐标高程控制点信息施工设计图根底施工检测结果桥面施工检测结果坐标正、反计算极坐标法放样线路中线坐标角度前方交会角度后方交会边长交会导线计算水准网平差控制点稳定性分析协助版本信息窗口数据库备份数据库恢复数据备份竖向平铺横向平铺窗口层叠窗口梯降退出.根底施工检测结果桥面施工检测结果施工设计图管理

22、信息管理 丈量人员信息 丈量仪器信息 控制点根本信息 平面控制点信息 高程控制点信息.丈量人员信息管理包含信息： 姓名，性别，出生年月，职称，职务，任务单位，标段，来到日期，分开日期，联络。主要功能： 对丈量人员信息进展手工输入，文件输入， 对已有信息进展修正和按照不同方式进展查询与显示，将信息以报表方式显示或导入到Excel。.丈量仪器信息管理 包含信息： 仪器编号，仪器称号，仪器型号，仪器精度，运用单位，运用标段，鉴定日期。主要功能： 对丈量仪器信息进展手工输入，文件输入，对已有信息进展修正和按照不同方式进展查询与显示，将信息以报表方式显示或导入到Excel。.控制点根本信息管理 包含信息

23、： 控制点点号、类型、标型，建造日期，建造单位，三维坐标，控制点形状和运用情况以及备注。主要功能： 对控制点根本信息进展手工输入，文件输入，对已有信息进展修正和按照不同方式进展查询与显示，将信息以报表方式显示或导入到Excel。对一切控制点进展图形查询。.控制点可视化查询以不同外形、不同符号、不同颜色来表示控制点的类型、运用情况和稳定性。放大减少显示控制点位图查询控制点坐标查询两个控制点间的间隔和方位角图上添加和删除控制点.平面控制点信息管理 包含信息： 控制点点号、坐标、精度、投影面高程、所在坐标系统、观测单位、观测日期、起用日期、停用日期。主要功能： 对平面控制点信息进展手工输入，文件输入

24、，对已有信息进展修正和按照不同方式进展查询与显示，将信息以报表方式显示或导入到Excel。.高程控制点信息管理 包含信息： 高程控制点点号、高程、精度、观测单位、观测日期、高程系统、起用日期、停用日期。主要功能： 对高程控制点信息进展手工输入，文件输入，对已有信息进展修正和按照不同方式进展查询与显示，将信息以报表方式显示或导入到Excel。.根底施工信息管理 包含信息： 点号，工程部位，设计坐标，实测坐标，坐标差，检测时间，检测单位。主要功能： 对根底施工检测信息进展手工输入，文件输入，对已有信息进展修正和按照不同方式进展查询与显示，将信息以报表方式显示或导入到Excel。对点位图进展放大、减

25、少与全屏显示。.桥面施工信息管理 包含信息： 桩号，设计高程，实测高程，高程差，检测单位，检测时间。主要功能： 对桥面施工检测信息进展手工输入，文件输入，对已有信息进展修正和按照不同方式进展查询与显示，将信息以报表方式显示或导入到Excel。对点位图进展放大、减少与全屏显示。.施工设计图管理查看或修正施工设计图信息；对施工设计图进展添加与删除；对施工设计图进展放大、减少与全屏显示。.辅助计算工具 坐标正反算 极坐标放样 曲线坐标计算 角度前、后方交会 测边交会导线计算 高斯转换 换带计算 水准网平差.三、平安监测信息管理子系统.对大桥下部构造的平安监测信息进展管理和分析。功能包括：平安监测信息

26、的储存、输入、输出、文本查询、可视化查询等；内容包括：监测仪器的布设位置、类型，各类监测仪器的测值和特征等。用户可根据需求用文本和图形两种方式进展查询，并根据实践需求进展输入和输出。主要功能.用户数据预处置数据库管理协助退出粗差检验包络图检验系统误差检验观测资料整理监测仪器检查数据查询数据修正数据添加数据删除报表生成协助版本信息过程线生成相关图生成分布图生成综合过程线生成特征值统计测斜仪时变平安监测数据库平安监测信息管理子系统构造图图表生成数据库备份数据库备份数据恢复.数据预处置粗差检验包络图检验系统误差检验观测资料整理监测仪器检查.粗差检验： 粗差检验是针对一切观测工程的观测值进展遍历，经过

27、粗差检验程序和方法检测观测值能否含有粗差。 .包络图检验： 包络图用于显示环境量与检丈量进展分析时，根据历史测值，构成包络域，并把包络域内的正常点用绿色进展覆盖，对包络域外的数据，即为丈量异常数据或粗差，用红色点进展显示。 .系统误差检验： 观测数据普通为大样本n50，因此，系统误差检验可采用检验法。.监测仪器检查： 监测仪器检查功能模块就是指点用户根据系统设计的检测方案逐渐的去判别仪器能否要进展该检核。针对不同的仪器，其检查方案也是不同的，下面罗列各类仪器的检查方案。 .数据库管理数据查询数据修正数据添加数据删除报表生成 .数据查询： 数据查询分为文本查询和可视化查询图形查询。数据查询是把数

28、据库中的数据根据查询言语进展选择性的查询显示，本身对数据库表没有修正或编辑的功能。.可视化查询界面.数据修正： 数据修正窗体是针对每个数据表的数据进展可视化的修正，在该窗体中，可用菜单控件对各个表进展操作。 .观测数据添加： 数据添加把观测数据添加到对应的数据库表中，添加的方式普通是采用Append方式，按顺序的方式添加，把所需输入的数据记录追加到对应库表的末记录。.观测数据删除： 观测数据删除窗体是针对观测工程数据库表的删除，先利用数据显示控件将数据库中的数据显示出来，然后进展对所要求删除的数据记录进展删除。 .报表生成： 报表是数据库中数据显示的一种重要方式，可以在报表中参与各种各样的页眉

29、、页脚、表格线等，利用报表组件的属性来衔接数据库表，一切配置终了后在设计阶段就可以演示设计效果。.数据可视化过程线生成相关图生成分布图生成综合过程线生成特征值统计测斜仪时变曲线 .过程线生成： 过程线是一种单值走势曲线，反响的是测值随时间的变化情况。 .相关图生成： 相关图是反映相关环境量对监测工程的测值的影响图，水位、温度等环境量的变化是导致测点及测值发生变化的外部要素。.一维分布图生成： 分布图是测点在工程中的分布以图形的方式显示，按照选择时间对应的测点情况以分布图的方式显示给用户生成分布图的过程的同时可以实现对选择测点信息的查询。 .综合过程线生成： 把长江水位、气温、观测工程测值过程线

30、在同一个图形中显示，他们都是以观测时间作为横轴，竖轴以对应观测工程的观测值确定。 .特征值统计： 特征值是某一个观测工程的观测值的特征，主要是针对描画该测值特征的观测值，如最大值、最小值、某时间段的极大值以及极小值等。 .测斜仪时变曲线： 测斜仪是在基坑开挖的过程中监测基坑的变形，为了更直观的显示出基坑变形情况，并和相邻观测日期的图形进展比较。 .四、辅助决策子系统.主要对大桥下部构造平安监测数据进展分析处置，并根据分析结果为管理部门提供辅助决策根据。其功能包括：把各类观测数据与评判目的进展比较，从而识别观测数据和资料的正常或异常性质，并进展成因分析；根据监测数据的特性，利用平安性评价实际，对各工程部位的任务性态做出评价。主要功能.单点统计模型一维分布模型时间序列模型灰色系统模型用户模型库管理知识库管理辅助决策联机协助退出模型生成模型查询模型修正模型删除模型预告模型库备份模型库恢复知识添加知识查询知识修正知识删除知识检验知识库备份知识库恢复异常测值检查监测系统检查平安评价