精密工程测量研究现状及教学探讨.pdf

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1、第3期矿山测量No．32012年6月MINESURVEYINGJun．2012doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2012．03．015精密工程测量研究现状及教学探讨陈允芳，成枢(山东科技大学测绘学院，山东青岛266590)摘要：文中探讨了精密工程测量的学科定义和特点，介绍了相关的学术会议、科研机构和现有教材状况，给出了精密工程测量课堂理论教学与野外实习、实践教学的具体安排。关键词：精密工程测量；微型大地测量学；教材；实践教学中图分类号：G642．0文献标识码：B文章编号：1001—358X

2、(2012)03—0050—03随着经济建设的日新月异和现代生产力技术的统称精密工程测量。从应用角度考虑，主要是指不断进步，许多前所未有的特殊、复杂、特大型或微结合现代测绘科技的新进展，研究和解决大型或特小型异型工程纷纷涌现，如国家体育场“鸟巢”、国家种工程对测量的高精度、可靠性、自动测控等各个方游泳中心“水立方”、国家大剧院“巨蛋”等，传统工面要求的测量科学。这与测量学的定义一致，无程测量在内容、精度、技术要求和测控方法及手段方非强调了其精密性。但从精度指标来看，它是介于面面临着巨大挑战，科技新进展和生产建设实

3、际要测量学与计量学之间的一门科学，即用测量学的原求推动它往越来越精深的方向不断延伸和分化，从理和方法达到了计量级的精度指标，但其作业环境而逐步形成了精密工程测量这一分支学科。和范围又超出了计量工作的界线。故也有人称其为文中首先分析学科定义和特点，继而介绍了精“微型大地测量学”或“大型计量学”。密工程测量相关的会议、机构及教材状况，在此基础总之，以上定义皆基于测量方法之高精度性、仪上针对其课堂理论教学和实习实践情况安排展开了器之专用性和高精度性、应用之特殊性、观测之可靠具体探讨。性和自动化程度等方面，此即精密工程测

4、量迥异于传统工程测量之特点。因为没有统一认可的名词解1精密工程测量定义、特点释，在讲解时罗列出上述定义，并在回顾工程测量学1．1精密工程测量的定义研究内容和方法基础上，从以上方面加以区别突出精密工程测量是有别于传统工程测量的以毫米强调，并为后续讲解精密工程测量之特点埋一伏笔。级或更高精度进行的测量，但就其定义目前还未形1．2精密工程测量的特点成统一的认识，不同文献有不同的解释，但其内涵与精密工程测量在测量精度、测绘仪器和方法及外延基本趋于一致。应用对象方面有如下之特点：精密工程测量规范⋯称，精密工程测量是现代首先

5、，测量精度要求高。一般为1—2mm，甚至工程测量的发展和延伸，它以毫米量级的绝对测量亚毫米级，相对精度高达1×10一。如质子加速度器精度和1×10的相对测量精度，用先进的测量仪安装时，要求巨型磁铁组径向安装误差不大于0．2器、方法和设备，在特殊条件下进行的测量工作。其mm，高程误差不大于0．2mm；大亚湾等核电站中控工作内容无非是应用先进的高精度仪器、设备进行制网点位误差在±1．0mm内，核反应堆堆心各构件测角、测距、测高、定向、定位，从而获得各点的三维安装的同轴度误差不大于0．2mm；北京正负电子对坐标或求取位

6、移量等。以学科的角度，从测定和撞机的平面控制点位误差不大于1mm，地下控制网测设两方面的工作内容来考虑，精密工程测量主要相邻点位误差不大于0．3mm，相邻巨型磁铁安装误是研究地球空间中具体几何实体的精密测量描绘和差小于0．2mm，漂移加速管安装误差小于0．2mm；抽象几何实体的精密测设实现的理论、方法和技南京长江第二大桥两岸对称安装钢箱梁对接误差不术。换言之，凡是采用一般的、通用的测量仪器和大于3mm，大桥首级控制网点位中误差不大于方法不能满足工程对测量或测设精度要求的测量，2mm，桥轴线拼接误差不大于1mm，两

7、合龙端面对50第3期陈允芳等：精密工程测量研究现状及教学探讨2012年6月接误差水大于3mm；数百米高坝安全监测要求坝顶从正态分布为前提，实际误差分布却是包含了拉普位移监测误差不大于1．0mm，坝基位移监测误差水拉斯分布的被污染的正态分布，故而，粗差检验、异大于0．5mm，坝体表面接缝或裂缝的监测误差不大常值探测、稳健估计方法、非线性多目标函数优化方于0．2mm；核电站厂区首级控制网点位中误差小于法、混合模型、确定性模型、模糊评判、灰色系统理Imm，核反应堆微型控制网点位误差小于1mm，反论、神经元网络处理、动态

8、平差模型、卡尔曼滤波处应堆心各构件的同轴度误差不大于0．2mm。理技术等方法被引入到精密工程测量中来。其次，服务领域宽，应用范围广，应用对象特殊，另外，多学科交叉的特性。就所用仪器设备而规模或庞大或微小，结构复杂，构件多，环境恶劣，测言，须掌握测量仪器学、电子学、机械加工、讯号传输量难度大，重要性显著或起关键作用。早期特种精与转换、大气科学、计算机技术、光学、电磁波理论、