时间:2023-03-21 17:15:55
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2 公路工程前期测绘工作中测绘技术的实用价值
根据我国公路工程实际现状我们可以知道,现阶段公路工程的前期工作主要是选取一条最合理、最经济、最恰当、最科学的路线。需要进行路线测绘,绘制带状地形图,进行纵横断面测量, 综合各种地质地貌资料进行纸上定线和线路设计等繁杂的工作。 不断改进测绘技术能够提高测绘成果的质量和精确度,能够缩短测绘周期。 与国际先进测绘技术相比,我国的公路测绘技术的技术水平较低,测绘设备落后,测绘周期长,测绘成果不能满足设计和施工的需求,测绘成本比较高。 因此先进的测绘技术在我国的公路工程中的使用价值非常高。目前的公路工程的施工测量体制中,有的工程要求政府或委托社会监理企业一起参与对工程测绘成果的质量进行控制;有的工程却只是施工企业自己成立单独的工程监管部门与测绘方共同管理工程的测绘质量,也就是说整个测绘过程中都必须严格监督,严格执行。 由于传统的测绘技术局限性非常大,测量都太笼统化,使得监理方无法对测绘工作进行全面监督,致使大量测绘工程出现验收质量上的问题, 这些问题对后面的施工造成重大的困扰。 所以我们应当将公路工程的测绘过程都数据化、信息化,靠数据说话,这样更能保障测绘工作的严格实施。
3 简单分析几种测绘技术在公路施工前期工作中的应用
3.1 遥感技术的实际应用
遥感技术可以为公路工程提供更直观、更真实、更可靠的数据图像,并且为公路路线的多个方案对比筛选提供必要的数据依据。 遥感技术是大规模公路工程最理想、最方便、最实用的公路测设方法。遥感技术中最常用的是航测遥感技术, 航测遥感技术在公路工程前期工作中的实际应用,主要有以下三个方面:
①利用航摄照片和地面控制测量工作的配合,为公路工程的勘测设计等工作提供各种照片平面图和地貌信息, 为选线和纸上定线提供有力依据。
②利用航摄照片得到的丰富地面信息资源,可以构成航测立体光学模型。 再经过立体观察、判释和实地调查等工作就可以在立体模型上选取路线,同时还可以为工程设计提供地质、水文等很多有关资料。
③利用解析摄影测量技术和数字摄影测量技术,计算机直接生成被摄区域的大比例等高线地形图和地形三维坐标数据。 ,这些地形图和数据为公路工程的设计和勘测提供原始地形数据。
3.2 检测预报技术的实际应用
检测预报技术现阶段在公路工程前期主要是运用高边坡三维摄像成图系统将边坡岩体结构数据化,三维立体可视化,以便对边坡岩体的稳定性和发展趋势进行分析。 检测预报系统对边坡线路的选取也有很大作用, 减少线路以后因塌方造成损失的风险。
3.3 钻探与重型勘探技术的实际应用
近几年来钻探和重型勘探技术在公路测绘中的应用越来越多,对公路测绘工作帮助很大,并且随着我国科技的发展也在不断得到改进和创新。 对于我国公路工程中的测绘工作,使用先进的钻探和重型勘探技术可以大大提高工作效率,缩短测绘周期,保证测绘成果的质量水平。 当前在我国应用最广泛的钻探和重型勘探技术是金刚石绳索取芯钻进技术。 其先进性在于可以在不提钻的情况下利用专用钻杆内的绳索将装有岩芯样品的内管提取到地面,这样在复杂的地层可以减少回钻次数,以防止发生孔洞坍塌、掉块,减少岩蕊之间的对磨。 在软弱夹层取样时同样可以保障岩蕊的质量。 利用专用的粘结剂可以使插入的钢管与含软弱夹层的岩蕊凝结为一体, 不仅可以将弱质夹层完整地取出,而且还可以基本保持原状结构。黄河小浪底和龙门公路就使用了这种套钻技术,并且达到了满意的效果。
3.4 瞬变电磁测量技术的实际应用
瞬变电磁技术(TEM)属于时间域电磁感应方法,它的工作原理是通过不接地回线或接电极发送脉冲式一次电磁场, 然后再利用线圈或接电极观测由这个脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的时间和空间分布, 从而得到被测区域地质情况。 瞬变电磁测量技术是通过收集各个测道的瞬变感应电压并换算成视电阻率、视深度等参数,然后再经过滤波、时深转化、绘制各参数图件等步骤,确定被测区域的地质情况。此法比较适用于地形条件比较复杂的山区公路隧道的测绘,它还拥有操作简便,精确度高等优点,并且已经在这些区域取得了良好的效果。近几年来随着我国高速公路的迅速发展,许多高速公路不可避免地要经过煤矿采空区。在高速公路的测绘实践当中,瞬变电磁测量技术在煤矿采矿区域的应用取得了显著效果, 它能够很直观地反映出地层深处的地质信息,而且划分详细,勘测的深度比较大。
3.5 全球定位系统的实际应用
全球定位系统(GPS)在公路工程前期测绘工程前期工作中主要用来确定被观测点位的三维坐标。 同传统测量手段相比较,它具有以下优点:定位精度比较高;观测效率高时间短;操作十分简便;工作不受昼夜更替的影响;可以将数据信息输入计算机,更便于收集、分析和处理。 公路工程测绘工作中主要运用到全球定位系统的以下两大功能:
(1)静态GPS 测量技术
静态 GPS 测量技术在公路的首级控制网当中的运用比较广泛, 主要是在测绘工作进场前对设计部门提供的控制网中的导线点进行复核和加密。 相对于另一张测量技术———动态GPS 测量技术,静态 GPS 测量技术的运用还不是太广泛,在这里就不多说了。
(2)动态GPS 测量技术
动态 GPS 测量 技术也称为实时动态(RTK)测量技术,它是将 GPS 测量技术与数据传输技术相结合的一种全新的GPS 测量技术 ,是 GPS 测量技术发展中的一个重大突破。由于静态 GPS 测量技术测量的数据处理是滞后的,我们无法及时计算出定位结果, 也无法对观测的数据进行复测和检验。 在实际工作中数据的复测和检查是经常会出现的,这也就使得观测结果的质量得不到保障,工作效率也会降低。 而在先进的实时动态测量技术面前,这些问题迎刃而解。 实时动态测量技术由流动站和基站共同构成, 同时建立了保障动态实时测量的无线通讯。 这就在保障测量质量的同时也大大提高了测量效率,避免了静态GPS 重复测量的繁杂工作。
3.6 地理信息系统技术的实际应用
地理信息系统(GIS)在公路工程测绘当中不但可以自动生成平面图、剖面图、柱形图和等值线图等公路工程的地质图件,还能对图像、图形、空间数据以及相应的各种属性数据的数据库进行管理,进行空间立体分析。 地理信息系统在公路地质管理和制图输出等方面的广泛推广已经成为近几年公路工程测绘行业中的一种潮流,一种必然趋势。 地理信息系统(GIS)集采集、存储、管理、分析和评价地球表面与空间地理分布有关的数据等功能为一身,将计算机科学、空间科学、测绘遥感学、地球科学、环境科学、信息科学和管理科学巧妙地结合在一起,利用其强大的空间分析功能, 广泛服务于各种与空间地理分布有关的信息采集、分析、管理、输出及决策支持等。地理信息系统以有空间特性的地理信息及其属性为研究对象, 以图形图像处理和空间模型的建立为研究方式。可利用地理信息处理系统对遥感信息进行分析和处理, 从而建立可用于公路工程选线的立体空间分析模型,将各种影响因素综合在一起进行分析和研究,有效地利用地理信息处理系统的空间分析功能, 为公路工程路线选线提供有力的充分的科学的决策支持。 地理信息系统的这些强大功能和计算机技术相结合, 使得公路工程测绘工作的自动化程度得到了显著提高,同时也大大缩短了测绘周期。
GPS定位系统主要是由工作卫星的空间部分、地面监控部分及用户部分组成的。这三部分分别具有独立的功能和作用,同时各部分之间又有机的结合在一起形成一套完整的定位系统。
GPS地面接收机接受天上四颗以上的定位卫星的电磁信号,接收机可根据所接受到不同卫星之间信号的时间差,准确的计算出接收机该时距离各卫星的距离。由于GPS卫星在空中位置可知,因此可通过一定的计算公式将卫星位置和已测出的距离进行换算,确定接收机在地球上的位置,包括经纬度、海拔等地理信息。目前,GPS导航系统已开始应用于考古测绘、农业生产、城市交通及国际战争中。如在黑龙江的三江平原地区,因其是汉魏遗址,所以是考古重要地点,文物保护部门利用该定位专业技术,对遗址进行精确定位,并将遗址群绘制成为平面彩色图系,不仅使数据精确,更节省了人力物力;城市交通上以上海为首,历史性的跨入了“卫星时代”,交通部门可通过卫星定位对城市车辆进行定位,方便政府部门的管理,更便捷了百姓生活;国际战争上,利用卫星定位系统能够准确计算敌方阵营及重要部署,能顺利开展战争,给敌方造成致命突袭,有力把握住战争局势。
现采用的最新GPS卫星定位系统,能对发生的各种复杂变更情况较快适应,节省时间,避免人力损耗,能克服传统测量方法所存在的弊端,对动态监测过程能够真正实现数值化和信息化。在工程测量实际测绘过程中,GPS系统不只可以用于测量和导航,同时可用于测速及测时。GPS定位系统在测量过程中具有如下优点:
1.测站间的相互通视是传统测量学中一个较难解决的问题,但在利用GPS定位系统过程中,避免了测站间的通视问题,能够使选点更加方便灵活,并使造标费用大大节省。
2.定位精度较高。GPS测量的优越性能随距离的增长而愈显突出。在一份对北京土地开发项目实施中,所要开发地区涉及10个边远郊县,而且多数位于山区地带,工作人员进入该地区后,易迷失方向,难以定位。通过GPS测绘专业技术的使用,可在50km以下的基线上,相对定位精度达到百万分之一上,在100km以上的基线上,定位精度达到千万分之一,轻松解决定位难问题。
3.定位迅速。利用该定位系统进行静态相对定位时,对20km以下的基线,快速相对定位通常只需20分钟;在动态相对定位时,完成初始化工作以后,可任意时刻对流动站进行定位,观测时间仅需几秒。
4.全天候工作。利用该专业技术进行观测定位的过程中,不受时间、地点限制,也不会因天气状况影响观测效果。在平面控制测量的过程中通常以导线如结点、闭合导线的形式进行测量;在重要构造物测量时,通常布设成线形锁、三角网的形式。
二、工程测绘过程中GPS专业技术实施
1.工程测绘选点与标志的建立
在选点的过程中要注意以下要求:点位应选在交通便利的地带,同时保证该地带视场要开阔;在对电磁波有干扰的地带不宜选点,如高压线、电视台及大面积的水域地带都将干扰电磁波的接收,在选点时不容忽视。
2.工程测绘外业的观测
GPS的对外观测作业主要有天线的安置、实时观测及对观测结果的记录等。
2.1安置天线
安置天线过程中主要注意对中、定向、整平和对天线高的量测。在静态相对定位的过程中,要把天线架设在三脚架上,并在标志中心的上方进行对中,同时保持基座上的水准气泡在居中位置。调整天线定向过程中,要确保定向标准线正向北方,误差小于5度。测量天线高时,应从相位中心量起,直至观测点的标志中心,此段垂直距离即为天线的垂直高度。
2.2观测作业
在进行作业观测任务时,及时捕获卫星的信号,并实时跟踪处理,获得定位所需的信息和数据,在安置完天线以后,为确保电源和接收机的正常开通,要将接收机安置在离天线不远的安全区域内,在开启电源进行观测时,要保证系统已检查无误。
2.3数据处理与成果校核
为了保证对外观测的质量和预期定位精度的实现,对观测成果的校核成为一重要环节。在结束观测任务以后,要对获得的观测数据及时进行分析、校核,对出现的不合格的观测结果要及时采取补测措施,经确认数据无误后,方可对数据进行处理。
三、GPS工程测绘实施实例
1.GPS用于大桥的控制测量
作为对长江两岸鄂州市和黄冈市起连接作用的鄂黄长江公路大桥,在建造初期为使施工及设计便利,采用GPS专业技术对首选方案Ⅲ、Ⅳ桥位进行Ⅲ等平面控制测量。以双大地四边形布网作为设计方案。与江面垂直的长边约为1200m,平行的短边约为500m。双大地四边形与两个国家Ⅱ等以上大地点联测。
在平差处理以后,控制网的精度通常为:误差在最弱点位中为1.93cm,在最弱边长相对为1/113000,使Ⅲ等平面控制测量的精度要求得以了满足。
2.GPS测量用于导线控制测量
在河北境高邑至邢台段的京深高速公路地处华北平原,地势坦荡平整,最大相对高差在20m左右,平均海拔大约在50m,境内分布较多村庄。植被多为小麦及田间行树并密集分布着机耕道和公路。
在导线测量过程中,采用三台Wild 200 GPS接收机,采用点连接方式开始作业,三台接收机同时作业。完成作业后,使其向前滚动。
[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-277-1
1引言
随着研究生招生规模的不断扩大,部分高校现有的教学资源已不能满足日渐增长的研究生数量及培养质量要求。高校与企事业单位之间联合培养硕士研究生逐渐成为解决这一问题的有效手段之一,工程专业硕士的培养是以工程应用为自身特点,以培养工程技术和技术管理类型的高层次人才为目标。在联合培养模式下,高校与与企事业单位之间能够相互合作,不仅降低了培养成本,更提高了培养质量,是加快人才培养的重要措施和方法。
2测绘工程专业硕士研究生培养现状
近年来,联合培养硕士研究生作为一种新型的培养模式,在各高校和科研企事业单位之间逐渐兴起。测绘工程专业硕士研究生在培养方案的确定上主要突出“测绘工程应用”的特点,学生所学课程除国家教委规定公共基础课外,在专业基础课和专业课的设置上灵活多样,紧密结合测绘地理信息生产、科研特点,既满足国家教委对工程硕士课程设置的要求,又实实在在让学生学到测绘地理信息单位业务急需的知识。虽然培养方案和管理体制尚有待进一步改进,合作机制仍需完善,但该培养模式能够在很大程度上加强各培养单位之间交流,充分利用优质教学、实践资源,有效提高培养质量、降低培养成本。因此,逐渐被广大高校和科研企事业单位所认可。
3联合培养测绘工程硕士研究生总体目标
联合培养测绘工程硕士研究生总体建设的目标是:“形成以高校为主体、以单位为依托、以培育优秀测绘地理信息专业研究生为努力方向,参与主体多元化、运行机制多样化、协作监督制度化的联合培养模式。”
显而易见,总体建设目标的形成需要从多个角度、多个方向形成并实现多个子目标,才可以顺利达成。
3.1以高校为主体
研究生来自高校,始终离不开高校培养,高校具备强大理论教学和师资力量优势,高校尤其是地方合作高校是建设好研究生培养机制的基础,要充分发挥高校在联合培养基地建设中的主导作用。
3.2以单位为依托
充分发挥测绘地理信息企事业单位在研究生联合培养中的设备、资金、创新、场地等方面优势,单位指导老师长期从事具体测绘地理信息生产科研工作,相比较高校指导老师,有一定的实践业务优势,可实现更加全面均衡地培养研究生。
3.3以学生为基本
以培育优秀测绘地理信息专业研究生为努力方向,培养研究生的实践应用能力和创新能力、提高研究生培养质量为核心,根据测绘地理信息行业最新需求确定内容,如天地图、数字城市、地理国情普查等大型项目,让研究生参与项目的设计、建设、验收等关键环节,全面提高研究生学术和实践能力。
3.4参与主体多元化
测绘地理信息单位的业务范围和工作领域随着测绘地理信息事业的不断发展而不断拓宽,地理信息系统、遥感、三维建模、海量地理信息数据库建设等方面技术持续发展,给联合培养基地建设带来了多个研究主体,为联合研究生培养开启了新的更大的发展空间。
3.5运行机制多样化
以市场为导向,充分发挥市场机制的作用,形成竞争性的市场机制,最终实现研究生培养对接市场需求,基地建设的制度化、单位对基地建设的内需化。同时,采用教育、咨询、开发、服务、共建实体等多种形式,将多元主体的作用发挥出来。
3.6协作监督制度化
为更好保障联合培养研究生的合法权益,有效提高研究生培养的质量,同时对联合培养单位的效益有所保障,必须在高校和联合培养单位之间建立起协作监督制度,实现高校、单位、研究生三方相互监督的培养机制。
4测绘工程专业硕士研究生培养模式
4.1实行双导师制
校内导师和校外导师联合培养硕士生,学校聘请理论水平高、实践经验丰富的副高职称人员担任校外导师,一般校内导师负责学生基础理论指导,校外导师负责学生实践环节,双方共同指导学位论文。
4.2合作项目联合指导
校内外单位合作承担科研项目,以项目为依托共同培养研究生,通过开展项目科研来解决实际问题,从而达到专业硕士实践能力提高的目的。
4.3毕业论文相互审核制
为切实提高论文质量,对于研究生的毕业论文,要严把撰写论文各个环节的质量关。联合培养院校和科研生产单位专家参与研究生开题报告、论文中期检查、毕业论文审核工作,以便及时发现并解决问题,严把学位论文出口关,在毕业论文审阅过程中,先有联合培养院校和基地导师进行指导审阅,再以盲审的形式送外校导师或基地导师审阅,二级把关,确保论文质量。
本条件适用于测绘专业各分支专业,即大地测量、摄影测量与遥感、工程测量(含矿山测量、水利测量等)、地形测量、海洋测绘、地籍测绘、房产测绘、地质测绘、地图制图与地图制印、地理信息工程专业中从事科学研究、技术设计、技术生产及测绘仪器设备维修、质量检查监督、技术管理、技术开发、科技信息等工作的工程技术人员。
二、政治思想条件
遵守国家法律和法规,有良好的职业道德和敬业精神。任现职期间,年度考核合格以上。
三、学历、资历条件
获博士学位后,从事本专业技术工作,取得工程师资格2年以上。或大学本科毕业以上学历,从事本专业技术工作,取得工程师资格5年以上。
四、外语、计算机条件
(一)较熟练掌握一门外语,参加全国职称外语统一考试,成绩符合规定要求。
(二)较熟练掌握计算机应用技术,参加全国或全省职称计算机考试,成绩符合规定要求。
五、专业技术工作经历(能力)条件
取得工程师资格后,具备下列条件之一:
(一)省(部)级测绘科技项目、工程项目的主要参加者。
(二)主持完成市(厅)级测绘科技项目、工程项目两项以上。
(三)主持技术推广项目,采用新技术、新材料、新工艺或开发新产品两项以上或主要参加三项以上。
(四)编制和审核大中型测绘项目综合技术设计两项以上或单项设计书四项以上,并组织或主持完成大型测绘工程项目或生产项目一项以上。
(五)主持完成三项以上大中型测绘工程项目的质量检查,编写相应的技术报告。
(六)编辑设计或编审大型普通地图集或专题图集,并已出版。
(七)承担完成三种类型10台以上测绘仪器维修或检测鉴定任务,并能独立解决其重大技术难题。
(八)承担完成重大测绘仪器的研制、改装或精密仪器安装调试工作。
(九)主要参加基础地理信息系统的建设及技术推广,完成数字化制图或编辑入库等项目工作。
六、业绩成果条件
取得工程师资格后,具备下列条件之一:
(一)国家、省(部)级测绘科技成果获奖项目的主要完成人、或市(厅)级测绘科技进步一、二等奖获奖项目的主要完成人。(以奖励证书为准)
(二)主持或组织完成的项目成果获得市(厅)级优秀成果奖、优秀图书奖一等奖以上。(以奖励证书为准)
(三)主持完成大型测绘项目,经省级业务主管部门审定,其项目设计水平先进、质量优良,产生显著的效益。
(四)主持开发、推广的科技成果两项以上,取得明显的经济效益。
七、论文、著作条件
取得工程师资格后,公开发表、出版本专业有较高水平的论文(第一作者)、著作(主要编著译者),撰写有较高价值的专项技术分析报告,具备下列条件之一:
(一)出版本专业著作1部。
(二)在省级以上专业学术期刊2篇以上。
(三)在国际或全国学术会议宣读或交流论文2篇以上。
(四)为解决复杂技术问题撰写有较高水平的技术报告2篇以上或重大项目的立项研究(论证)报告2篇以上。
八、破格条件
为不拘一格选拔人才,对确有突出贡献者,并取得工程师资格2年以上,具备下列条件中的两条,可破格申报:
1、获国家级发明奖、自然科学奖、科技进步奖项的主要完成人;或省(部)级自然科学奖、科技进步奖二等奖一项或三等奖二项以上,获奖项目的主要完成人。(以奖励证书为准)
2、在推广新新技、新工艺和科技成果转化等方面取得了重大经济社会效益,处于本行业领先水平,并被省(部)级授予优秀科技工作者荣誉称号。
3、担任大、中型工程项目中的技术负责人,完成大型工程一项或中型工程二项以上,取得显著的经济效益,并通过省级权威部门鉴定,填补了省内外技术领域空白。
4、在国家级学术刊物上发表有价值的学术论文3篇、省级5篇以上,或正式出版专著1部(独著10万字以上,合著20万字以上)。
九、附则