露天煤礦機(jī)電專業(yè)知識(shí)精選(九篇)

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第1篇：露天煤礦機(jī)電專業(yè)知識(shí)范文

(一)煤礦工人的不安全行為

根據(jù)相關(guān)資料調(diào)查顯示，在諸多的煤礦安全事故中，導(dǎo)致其發(fā)生的最直接的原因就是煤礦工人的不安全行為。煤礦工人在開采煤礦的過程中，容易受到心理因素、技能因素以及生理因素等影響，煤礦開采環(huán)境浮躁，影響開采工人的心理，使得煤礦工人在工作的過程中，容易受到各種因素的影響，從而影響到開采工人的正常工作，造成安全事故的發(fā)生。

(二)開采煤礦機(jī)電設(shè)備老化

有的煤礦企業(yè)的老板將經(jīng)濟(jì)效益放在了第一位，只為了追求眼前的利益，一味的降低煤礦開采成本，在安全管理上的資金投入不夠。在煤礦開采的過程中，使用的機(jī)電設(shè)備普遍存在老化的現(xiàn)象，這就使得煤礦在技術(shù)和設(shè)備上沒有安全保障，也沒有達(dá)到安全開采的相關(guān)要求，加大了安全事故發(fā)生的頻率。

(三)我國地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜

就我國的煤礦分布來說，露天煤礦較少，絕大多數(shù)的煤礦都是在地下的，這就要求煤礦開采工作在地下或者是井下進(jìn)行。地下地質(zhì)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，含有高濃度的瓦斯井較多，且煤層相對(duì)不穩(wěn)定，給煤礦安全開采帶來了問題，在煤礦開采中容易發(fā)生自然現(xiàn)象。近年來，隨著我國煤礦開采規(guī)模的擴(kuò)大，煤礦量也在逐漸的減少，煤礦開采的難度也就越來越大，工作人員面臨著諸多的安全問題。

二、安全目標(biāo)管理在煤礦安全管理中的應(yīng)用

煤礦企業(yè)面對(duì)當(dāng)前煤礦開采中存在的問題，要加強(qiáng)市場化改革，提高安全生產(chǎn)理念，提倡以人為本的安全管理，為煤礦工人提供良好的安全生產(chǎn)條件。將安全管理目標(biāo)應(yīng)用于煤礦安全生產(chǎn)管理，是提高煤礦安全生產(chǎn)管理水平，實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)更好的生存和發(fā)展的重要措施。

(一)強(qiáng)化安全管理意識(shí)

為了實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)和管理，在煤礦安全管理中，就要認(rèn)真落實(shí)好“安全第一、預(yù)防為主”的管理方針，做好超前管理工作，控制好安全事故的發(fā)生。首先，煤礦企業(yè)管理人員要對(duì)安全管理引起高度的重視，提高管理人員安全知識(shí)管理的專業(yè)知識(shí)和管理水平，提高對(duì)煤礦安全管理的意識(shí)。管理人員不僅要看到眼前的經(jīng)濟(jì)利益，也要有長遠(yuǎn)的眼光，認(rèn)識(shí)到投入先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備后存在的潛在性的經(jīng)濟(jì)利益，努力實(shí)現(xiàn)“零”傷亡事故的目標(biāo)。其次是要加強(qiáng)煤礦開采工人的安全意識(shí)教育。針對(duì)目前員工的實(shí)際情況，制度科學(xué)合理的培訓(xùn)計(jì)劃，加強(qiáng)對(duì)員工的安全教育和安全培訓(xùn)個(gè)，讓廣大員工提高對(duì)煤礦安全開采的認(rèn)識(shí)，提高員工安全開采技能。讓員工在煤礦開采作業(yè)中，時(shí)刻保持警惕，提高安全開采的效率。

(二)創(chuàng)新安全技術(shù)

要提高煤礦生產(chǎn)的安全管理水平，實(shí)現(xiàn)安全目標(biāo)管理。煤礦企業(yè)就要改善生產(chǎn)條件，保證工作人員的作業(yè)環(huán)境的安全，消除一切不安全因素；對(duì)于一些老化的設(shè)備，要及時(shí)的更換，生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)要實(shí)現(xiàn)同步，并制定起相關(guān)的應(yīng)急方案，確保設(shè)備操作的安全性和簡便性，裝置起相關(guān)的防護(hù)措施，將安全的因素控制在可以掌控的范圍內(nèi)。；及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和辨別煤礦生產(chǎn)過程中存在的不安全的因素，并進(jìn)行控制，降低安全事故發(fā)生的概率，加強(qiáng)安全監(jiān)督，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)過程中存在的相關(guān)問題，并制定相應(yīng)的對(duì)策，及時(shí)進(jìn)行處理。同時(shí)，煤礦企業(yè)還要加強(qiáng)對(duì)安全技術(shù)的引進(jìn)，在煤礦安全管理中，安全生產(chǎn)技術(shù)是降低煤礦安全事故發(fā)生的關(guān)鍵，這就要求煤礦企業(yè)引進(jìn)發(fā)達(dá)國家先進(jìn)的煤礦生產(chǎn)技術(shù)，結(jié)合自身煤礦開采的實(shí)際情況，創(chuàng)新安全生產(chǎn)技術(shù)，提高煤礦生產(chǎn)的技術(shù)，確保煤礦生產(chǎn)的安全。

(三)確保煤礦工人作業(yè)環(huán)境的安全

為了給煤礦工人提供一個(gè)安全的作業(yè)環(huán)境，確保煤礦工人能夠放心的進(jìn)行工作，煤礦企業(yè)就要加強(qiáng)對(duì)煤礦工作作業(yè)環(huán)境的安全目標(biāo)管理。做好合理的選址、布置礦井生產(chǎn)系統(tǒng)，這是確保煤礦工人作業(yè)環(huán)境安全的基礎(chǔ)。在礦井中合理的配備和布置煤礦工人需要的全部機(jī)械設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)其合理的布局，給煤礦工人的作業(yè)提供便捷。同時(shí)，礦井中使用的瓦斯安全設(shè)備、防火設(shè)備以及防水設(shè)備等，都要符合國家的安全標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于煤礦中使用的老化設(shè)備要及時(shí)的進(jìn)行更換，確保煤礦生產(chǎn)的安全性。

三、總結(jié)

第2篇：露天煤礦機(jī)電專業(yè)知識(shí)范文

關(guān)鍵詞：工程測量 工業(yè)測量 精密工程測量 測量機(jī)器人 工程網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

一、學(xué)科地位和研究應(yīng)用領(lǐng)域

1. 學(xué)科定義

工程測量學(xué)是研究地球空間(地面、地下、水下、空中)中具體幾何實(shí)體的測量描繪和抽象幾何實(shí)體的測設(shè)實(shí)現(xiàn)的理論方法和技術(shù)的一門應(yīng)用性學(xué)科。它主要以建筑工程、機(jī)器和設(shè)備為研究服務(wù)對(duì)象。

2. 學(xué)科地位

測繪科學(xué)和技術(shù)(或稱測繪學(xué))是一門具有悠久歷史和現(xiàn)展的一級(jí)學(xué)科。該學(xué)科無論怎樣發(fā)展，服務(wù)領(lǐng)域無論怎樣拓寬，與其他學(xué)科的交叉無論怎樣增多或加強(qiáng)，學(xué)科無論出現(xiàn)怎樣的綜合和細(xì)分，學(xué)科名稱無論怎樣改變，學(xué)科的本質(zhì)和特點(diǎn)都不會(huì)改變?？偟膩碚f，整個(gè)學(xué)科的二級(jí)學(xué)科仍應(yīng)作如下劃分：

——大地測量學(xué)(包括天文、幾何、物理、衛(wèi)星和海洋大地測量)；

——工程測量學(xué)(含近景攝影測量和礦山測量)；

——航空攝影測量與遙感學(xué)；

——地圖制圖學(xué)；

——不動(dòng)產(chǎn)地籍與土地整理。

3. 研究應(yīng)用領(lǐng)域

目前國內(nèi)把工程建設(shè)有關(guān)的工程測量按勘測設(shè)計(jì)、施工建設(shè)和運(yùn)行管理三個(gè)階段劃分；也有按行業(yè)劃分成：線路(鐵路、公路等)工程測量、水利工程測量、橋隧工程測量、建筑工程測量、礦山測量、海洋工程測量、軍事工程測量、3維工業(yè)測量等，幾乎每一行業(yè)和工程測量都有相應(yīng)的著書或教材。

由Hennecke，Mueller，Werner 3個(gè)德國人所編著的工程測量學(xué)，主要按下述內(nèi)容進(jìn)行劃分和編寫：①測量儀器和方法；②線路、鐵路、公路建設(shè)測量；③高層建筑測量；④地下建筑測量；⑤安全監(jiān)測；⑥機(jī)器和設(shè)備測量。

由于工程測量的研究應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，發(fā)展變化也很快，因此寫書十分困難。目前國內(nèi)外沒有一本全面涉及工程測量學(xué)理論、技術(shù)、方法和實(shí)際應(yīng)用的現(xiàn)代專著或教材。

國際測量師聯(lián)合會(huì)(FIG)的第六委員會(huì)稱作工程測量委員會(huì)，過去它下設(shè)4個(gè)工作組：測量方法和限差；土石方計(jì)算；變形測量；地下工程測量。此外還設(shè)了一個(gè)特別組：變形分析與解釋?，F(xiàn)在，下設(shè)了6個(gè)工作組和2個(gè)專題組。6個(gè)工作組是：大型科學(xué)設(shè)備的高精度測量技術(shù)與方法；線路工程測量與優(yōu)化；變形測量；工程測量信息系統(tǒng)；激光技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用；電子科技文獻(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)。2個(gè)專題組是：工程和工業(yè)中的特殊測量儀器；工程測量標(biāo)準(zhǔn)。

德國、瑞士、奧地利3個(gè)德語語系國家自50年起組織每3～4年舉行一次的“工程測量國際學(xué)術(shù)討論會(huì)”。過去把工程測量劃分為以下幾個(gè)專題：測量儀器和數(shù)據(jù)獲??；數(shù)據(jù)解釋、處理和應(yīng)用；高層建筑和設(shè)備安裝測量；地下和深層建筑測量；環(huán)境和工程建筑物變形監(jiān)測。

1992年第11屆討論會(huì)的專題是：測量理論與測量方案；測量技術(shù)和測量系統(tǒng)；信息系統(tǒng)和CAD；在建筑工程和工業(yè)中的應(yīng)用。

1996年的第12屆討論會(huì)的專題是：測量和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；監(jiān)測和控制；在工業(yè)和建筑工程中的質(zhì)量問題；數(shù)據(jù)模型和信息系統(tǒng)；交叉學(xué)科的大型工程項(xiàng)目。

從以上可見，工程測量學(xué)的研究領(lǐng)域既有相對(duì)的固定性，又是不斷發(fā)展變化的。筆者認(rèn)為，工程測量學(xué)主要包括以工程建筑為對(duì)象的工程測量和以設(shè)備與機(jī)器安裝為對(duì)象的工業(yè)測量兩大部分。在學(xué)科上可劃分為普通工程測量和精密工程測量。工程測量學(xué)的主要任務(wù)是為各種工程建設(shè)提供測繪保障，滿足工程所提出的要求。精密工程測量代表著工程測量學(xué)的發(fā)展方向，大型特種精密工程建設(shè)是促進(jìn)工程測量學(xué)科發(fā)展的動(dòng)力。

轉(zhuǎn)貼于 二、工程測量儀器的發(fā)展

工程測量儀器可分通用儀器和專用儀器。通用儀器中常規(guī)的光學(xué)經(jīng)緯儀、光學(xué)水準(zhǔn)儀和電磁波測距儀將逐漸被電子全測儀、電子水準(zhǔn)儀所替代。電腦型全站儀配合豐富的軟件，向全能型和智能化方向發(fā)展。帶電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和程序控制的全站儀結(jié)合激光、通訊及CCD技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)測量的全自動(dòng)化，被稱作測量機(jī)器人。測量機(jī)器人可自動(dòng)尋找并精確照準(zhǔn)目標(biāo)，在1 s內(nèi)完成一目標(biāo)點(diǎn)的觀測，像機(jī)器人一樣對(duì)成百上千個(gè)目標(biāo)作持續(xù)和重復(fù)觀測，可廣泛用于變形監(jiān)測和施工測量。GPS接收機(jī)已逐漸成為一種通用的定位儀器在工程測量中得到廣泛應(yīng)用。將GPS接收機(jī)與電子全站儀或測量機(jī)器人連接在一起，稱超全站儀或超測量機(jī)器人。它將GPS的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)與全站儀靈活的3維極坐標(biāo)測量技術(shù)完美結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)無控制網(wǎng)的各種工程測量。

專用儀器是工程測量學(xué)儀器發(fā)展最活躍的，主要應(yīng)用在精密工程測量領(lǐng)域。其中，包括機(jī)械式、光電式及光機(jī)電(子)結(jié)合式的儀器或測量系統(tǒng)。主要特點(diǎn)是：高精度、自動(dòng)化、遙測和持續(xù)觀測。

用于建立水平的或豎直的基準(zhǔn)線或基準(zhǔn)面，測量目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)線(或基準(zhǔn)面)的偏距(垂距)，稱為基準(zhǔn)線測量或準(zhǔn)直測量。這方面的儀器有正、倒錘與垂線觀測儀，金屬絲引張線，各種激光準(zhǔn)直儀、鉛直儀(向下、向上)、自準(zhǔn)直儀，以及尼龍絲或金屬絲準(zhǔn)直測量系統(tǒng)等。

在距離測量方面，包括中長距離(數(shù)十米至數(shù)公里)、短距離(數(shù)米至數(shù)十米)和微距離(毫米至數(shù)米)及其變化量的精密測量。以ME5000為代表的精密激光測距儀和TERRAMETER LDM2雙頻激光測距儀，中長距離測量精度可達(dá)亞毫米級(jí)；可喜的是，許多短距離、微距離測量都實(shí)現(xiàn)了測量數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化，其中最典型的代表是銦瓦線尺測距儀DISTINVAR，應(yīng)變儀DISTERMETER ISETH，石英伸縮儀，各種光學(xué)應(yīng)變計(jì)，位移與振動(dòng)激光快速遙測儀等。采用多譜勒效應(yīng)的雙頻激光干涉儀，能在數(shù)十米范圍內(nèi)達(dá)到0.01μm的計(jì)量精度，成為重要的長度檢校和精密測量設(shè)備；采用CCD線列傳感器測量微距離可達(dá)到百分之幾微米的精度，它們使距離測量精度從毫米、微米級(jí)進(jìn)入到納米級(jí)世界。

高程測量方面，最顯著的發(fā)展應(yīng)數(shù)液體靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)。這種系統(tǒng)通過各種類型的傳感器測量容器的液面高度，可同時(shí)獲取數(shù)十乃至數(shù)百個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的高程，具有高精度、遙測、自動(dòng)化、可移動(dòng)和持續(xù)測量等特點(diǎn)。兩容器間的距離可達(dá)數(shù)十公里，如用于跨河與跨海峽的水準(zhǔn)測量；通過一種壓力傳感器，允許兩容器之間的高差從過去的數(shù)厘米達(dá)到數(shù)米。

與高程測量有關(guān)的是傾斜測量(又稱撓度曲線測量)，即確定被測對(duì)象(如橋、塔)在豎直平面內(nèi)相對(duì)于水平或鉛直基準(zhǔn)線的撓度曲線。各種機(jī)械式測斜(傾)儀、電子測傾儀都向著數(shù)字顯示、自動(dòng)記錄和靈活移動(dòng)等方向發(fā)展，其精度達(dá)微米級(jí)。

具有多種功能的混合測量系統(tǒng)是工程測量專用儀器發(fā)展的顯著特點(diǎn)，采用多傳感器的高速鐵路軌道測量系統(tǒng)，用測量機(jī)器人自動(dòng)跟蹤沿鐵路軌道前進(jìn)的測量車，測量車上裝有棱鏡、斜傾傳感器、長度傳感器和微機(jī)，可用于測量軌道的3維坐標(biāo)、軌道的寬度和傾角。液體靜力水準(zhǔn)測量與金屬絲準(zhǔn)直集成的混合測量系統(tǒng)在數(shù)百米長的基準(zhǔn)線上可精確測量測點(diǎn)的高程和偏距。

綜上所述，工程測量專用儀器具有高精度(亞毫米、微米乃至納米)、快速、遙測、無接觸、可移動(dòng)、連續(xù)、自動(dòng)記錄、微機(jī)控制等特點(diǎn)，可作精密定位和準(zhǔn)直測量，可測量傾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度，還可測振動(dòng)頻率以及物體的動(dòng)態(tài)行為。

轉(zhuǎn)貼于 三、工程測量理論方法的發(fā)展

1. 測量平差理論

最小二乘法廣泛應(yīng)用于測量平差。最小二乘配置包括了平差、濾波和推估。附有限制條件的條件平差模型被稱為概括平差模型，它是各種經(jīng)典的和現(xiàn)代平差模型的統(tǒng)一模型。測量誤差理論主要表現(xiàn)在對(duì)模型誤差的研究上，主要包括：平差中函數(shù)模型誤差、隨機(jī)模型誤差的鑒別或診斷；模型誤差對(duì)參數(shù)估計(jì)的影響，對(duì)參數(shù)和殘差統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的影響；病態(tài)方程與控制網(wǎng)及其觀測方案設(shè)計(jì)的關(guān)系。由于變形監(jiān)測網(wǎng)參考點(diǎn)穩(wěn)定性檢驗(yàn)的需要，導(dǎo)致了自由網(wǎng)平差和擬穩(wěn)平差的出現(xiàn)和發(fā)展。觀測值粗差的研究促進(jìn)了控制網(wǎng)可靠性理論，以及變形監(jiān)測網(wǎng)變形和觀測值粗差的可區(qū)分性理論的研究和發(fā)展。針對(duì)觀測值存在粗差的客觀實(shí)際，出現(xiàn)了穩(wěn)健估計(jì)(或稱抗差估計(jì))；針對(duì)法方程系數(shù)陣存在病態(tài)的可能，發(fā)展了有偏估計(jì)。與最小二乘估計(jì)相區(qū)別，穩(wěn)健估計(jì)和有偏估計(jì)稱為非最小二乘估計(jì)。

巴爾達(dá)的數(shù)據(jù)探測法對(duì)觀測值中只存在一個(gè)粗差時(shí)有效，穩(wěn)健估計(jì)法具有抵抗多個(gè)粗差影響的優(yōu)點(diǎn)。建立改正數(shù)向量與觀測值真誤差向量之間的函數(shù)關(guān)系，可對(duì)多個(gè)粗差同時(shí)進(jìn)行定位和定值，這種方法已在通用平差軟件包中得到算法實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。

方差和協(xié)方差分量估計(jì)實(shí)質(zhì)上是精化平差的隨機(jī)模型，過去一直僅停留在理論的研究上。實(shí)際中，要求對(duì)多種觀測量進(jìn)行綜合處理，因此，方差分量估計(jì)已成為測量平差的必備內(nèi)容了。目前，通用平差軟件包中已增加了該功能，但還需要在測量規(guī)范中明確提出來。

需要指出的是：許多測量作業(yè)單位喜歡采用附合導(dǎo)線進(jìn)行逐級(jí)加密，主要依據(jù)目前規(guī)范中有關(guān)一、二、三級(jí)導(dǎo)線和圖根導(dǎo)線的規(guī)定。無疑附合導(dǎo)線具有許多優(yōu)點(diǎn)，但由于多余觀測少，發(fā)現(xiàn)和抵抗粗差的能力較弱，不宜濫用。建立一個(gè)區(qū)域的控制，首級(jí)網(wǎng)點(diǎn)采用GPS測量，下面最好用一個(gè)等級(jí)的導(dǎo)線網(wǎng)作全面加密。從測量平差理論來看，全面布設(shè)的導(dǎo)線網(wǎng)具有更好的圖形強(qiáng)度，精密較均勻，可靠性也較高。

2. 工程控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和方法

網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法有解析法和模擬法兩種。解析法是基于優(yōu)化設(shè)計(jì)理論構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)和約束條件，解求目標(biāo)函數(shù)的極大值或極小值。一般將網(wǎng)的質(zhì)量指標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù)或約束條件。網(wǎng)的質(zhì)量指標(biāo)主要有精度、可靠性和建網(wǎng)費(fèi)用，對(duì)于變形監(jiān)測網(wǎng)還包括網(wǎng)的靈敏度或可區(qū)分性。對(duì)于網(wǎng)的平差模型而言，按固定參數(shù)和待定參數(shù)的不同，網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)又分為零類、一類、二類和三類優(yōu)化設(shè)計(jì)，涉及到網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)，網(wǎng)形、觀測值精度以及觀測方案的設(shè)計(jì)。在工程測量中，施工控制網(wǎng)、安裝控制網(wǎng)和變形監(jiān)測網(wǎng)都需要作優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于采用GPS定位技術(shù)和電磁波測距，網(wǎng)的幾何圖形概念與傳統(tǒng)的測角網(wǎng)有很大的區(qū)別。除特別的精密控制網(wǎng)可考慮用專門編寫的解析法優(yōu)化設(shè)計(jì)程序作網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)外，其他的網(wǎng)都可用模擬法進(jìn)行設(shè)計(jì)。模擬法優(yōu)化設(shè)計(jì)的軟件功能和進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的步驟主要是：根據(jù)設(shè)計(jì)資料和地圖資料在圖上選點(diǎn)布網(wǎng)，獲取網(wǎng)點(diǎn)近似坐標(biāo)(最好將資料作數(shù)字化掃描并在微機(jī)上進(jìn)行)。模擬觀測方案，根據(jù)儀器確定觀測值精度，可進(jìn)一步模擬觀測值。計(jì)算網(wǎng)的各種質(zhì)量指標(biāo)如精度、可靠性、靈敏度。精度應(yīng)包括點(diǎn)位精度、相鄰點(diǎn)位精度、任意兩點(diǎn)間的相對(duì)精度、最弱點(diǎn)和最弱邊精度、邊長和方位角精度。進(jìn)一步可計(jì)算坐標(biāo)未知數(shù)的協(xié)方差陣或部分點(diǎn)坐標(biāo)的協(xié)方差陣，協(xié)方差陣的主成份計(jì)算，特征值計(jì)算，點(diǎn)位誤差橢圓、置信橢圓的計(jì)算等?？煽啃园總€(gè)觀測值的多余觀測分量(內(nèi)部可靠性)和某一觀測值的粗差界限值對(duì)平差坐標(biāo)的影響(外部可靠性)。靈敏度包括靈敏度橢圓、在給定變形向量下的靈敏度指標(biāo)以及觀測值的靈敏度影響系數(shù)。將計(jì)算出的各質(zhì)量指標(biāo)與設(shè)計(jì)要求的指標(biāo)比較，使之既滿足設(shè)計(jì)要求，又不致于有太大的富余。通過改變觀測值的精度或改變觀測方案(增加或減少觀測值)或局部改變網(wǎng)形(增加或減少網(wǎng)點(diǎn))等方法重新作上述設(shè)計(jì)計(jì)算，直到獲取一個(gè)較好的結(jié)果。

在實(shí)踐中，總結(jié)出了下述優(yōu)化設(shè)計(jì)策略：先固定觀測值的精度，對(duì)選取的網(wǎng)點(diǎn)，觀測所有可能的邊和方向，計(jì)算網(wǎng)的質(zhì)量的指標(biāo)，若質(zhì)量偏低，則必須提高觀測值的精度。在某一組先驗(yàn)精度下，若網(wǎng)的質(zhì)量指標(biāo)偏高了，這時(shí)可按觀測值的內(nèi)部可靠性指標(biāo)ri，刪減觀測值。ri太大，說明該觀測值顯得多余，應(yīng)刪去；若ri很小，則該觀測值的精度不宜增加。這種根據(jù)ri大小來刪除觀測值的方法稱為從“密”到“疏”，從“肥”到“瘦”的優(yōu)化策略。

從模擬法優(yōu)化設(shè)計(jì)的整個(gè)過程來看，它是一種試算法，需要有一個(gè)好的軟件。該軟件除具有通用平差軟件的功能外，在成果輸出的多樣性、直觀性，在可視化以及人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)方面都有更高要求。同時(shí)也要求設(shè)計(jì)者具有堅(jiān)實(shí)的專業(yè)知識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)。

用模擬法可獲得一個(gè)相對(duì)較優(yōu)且切實(shí)可行的方案，可進(jìn)一步用模擬觀測值作網(wǎng)的平差計(jì)算，同時(shí)可模擬觀測值粗差并計(jì)算對(duì)結(jié)果的影響。這種方法稱為數(shù)學(xué)扭曲法或蒙特卡洛法。對(duì)于一個(gè)精度、可靠性以及靈敏度要求極高的監(jiān)測網(wǎng)或精密控制網(wǎng)，作上述優(yōu)化設(shè)計(jì)和精細(xì)計(jì)算是十分必要的。國內(nèi)在這方面的應(yīng)用報(bào)道較少。多是為了安全起見，有較大的質(zhì)量富余，建網(wǎng)費(fèi)用偏高。網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)費(fèi)用很少，所帶來的效益較大，凡是較重要的工程控制網(wǎng)，都應(yīng)作優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3. 變形觀測數(shù)據(jù)處理

工程建筑物及與工程有關(guān)的變形的監(jiān)測、分析及預(yù)報(bào)是工程測量學(xué)的重要研究內(nèi)容。其中的變形分析和預(yù)報(bào)涉及到變形觀測數(shù)據(jù)處理。但變形分析和預(yù)報(bào)的范疇更廣，屬于多學(xué)科的交叉。

(1) 變形觀測數(shù)據(jù)處理的幾種典型方法

根據(jù)變形觀測數(shù)據(jù)繪制變形過程曲線是一種最簡單而有效的數(shù)據(jù)處理方法，由過程曲線可作趨勢分析。如果將變形觀測數(shù)據(jù)與影響因子進(jìn)行多元回歸分析和逐步回歸計(jì)算，可得到變形與顯著性因子間的函數(shù)關(guān)系，除作物理解釋外，也可用于變形預(yù)報(bào)。多元回歸分析需要較長的一致性好的多組時(shí)間序列數(shù)據(jù)。

若僅對(duì)變形觀測數(shù)據(jù)，可采用灰色系統(tǒng)理論或時(shí)間序列分析理論建模，前者可針對(duì)小數(shù)據(jù)量的時(shí)間序列，對(duì)原始數(shù)列采用累加生成法變?yōu)樯蓴?shù)列，因此有減弱隨機(jī)性、增加規(guī)律性的作用。如果對(duì)一個(gè)變形觀測量(如位移)的時(shí)間序列，通過建立一階或二階灰微分方程提取變形的趨勢項(xiàng)，然后再采用時(shí)序分析中的自回歸滑動(dòng)平均模型ARMA，這種組合建模的方法，可分性好且具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：將非平穩(wěn)相關(guān)時(shí)序轉(zhuǎn)化為獨(dú)立的平衡時(shí)序；具有同時(shí)進(jìn)行平滑、濾波和推估的作用；模型參數(shù)聚集了系統(tǒng)輸出的特征和狀態(tài)；這種組合模型是基于輸出的等價(jià)系統(tǒng)的理想動(dòng)態(tài)模型。

把變形體視為一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，將一組觀測值作為系統(tǒng)的輸出，可以用卡爾曼濾波模型來描述系統(tǒng)的狀態(tài)。動(dòng)態(tài)系統(tǒng)由狀態(tài)方程和觀測方程描述，以監(jiān)測點(diǎn)的位置、速率和加速率參數(shù)為狀態(tài)向量，可構(gòu)造一個(gè)典型的運(yùn)動(dòng)模型。狀態(tài)方程中要加進(jìn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)噪聲。卡爾曼濾波的優(yōu)點(diǎn)是勿需保留用過的觀測值序列，按照一套遞推算法，把參數(shù)估計(jì)和預(yù)報(bào)有機(jī)地結(jié)合起來。除觀測值的隨機(jī)模型外，動(dòng)態(tài)噪聲向量的協(xié)方差陣估計(jì)和初始周期狀態(tài)向量及其協(xié)方差陣的確定值得注意。采用自適應(yīng)卡爾曼濾波可較好地解決動(dòng)態(tài)噪聲協(xié)方差的實(shí)時(shí)估計(jì)問題?？柭鼮V波特別適合滑坡監(jiān)測數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理；也可用于靜態(tài)點(diǎn)場、似靜態(tài)點(diǎn)場在周期的觀測中顯著性變化點(diǎn)的檢驗(yàn)識(shí)別。

對(duì)于具有周期性變化的變形觀測時(shí)間序列，通過Fourier變換，可將時(shí)域內(nèi)的信息轉(zhuǎn)變到頻域內(nèi)分析，例如大壩的水平位移、橋梁的垂直位移都具有明顯的周期性。在某一觀測時(shí)刻的觀測值數(shù)字信號(hào)可表示為許多個(gè)不同頻率的諧波分量之和，通過計(jì)算各諧波頻率的振幅，最大振幅以及所對(duì)應(yīng)的主頻率等，可揭示變形的周期變化規(guī)律。若將變形體視為動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，變形視為輸出，各種影響因子視為輸入，并假設(shè)系統(tǒng)是線性的，輸入輸出信號(hào)是平穩(wěn)的，則通過頻譜分析中的相干函數(shù)、頻響函數(shù)和響應(yīng)譜函數(shù)估計(jì)，可以分析輸入輸出信號(hào)之間的相干性，輸入對(duì)系統(tǒng)的貢獻(xiàn)(即影響變形的主要因素及其頻譜特性)。

(2) 變形的幾何分析與物理解釋

傳統(tǒng)的方法將變形觀測數(shù)據(jù)處理分為變形的幾何分析和物理解釋。幾何分析在于描述變形的空間及時(shí)間特性，主要包括模型初步鑒別、模型參數(shù)估計(jì)和模擬統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)及最佳模型選取3個(gè)步驟。變形監(jiān)測網(wǎng)的參考網(wǎng)、相對(duì)網(wǎng)在周期觀測下，參考點(diǎn)的穩(wěn)定性檢驗(yàn)和目標(biāo)點(diǎn)和位移值計(jì)算是建立變形模型的基礎(chǔ)。變形模型既可根據(jù)變形體的物理力學(xué)性質(zhì)和地質(zhì)信息選取，也可根據(jù)點(diǎn)場的位移矢量和變形過程曲線選取。此外，前述的時(shí)間序列分析，灰色理論建模、卡爾曼濾波以及時(shí)間序列頻域法分析中的主頻率和振幅計(jì)算等也可看作變形的幾何分析。

變形的物理解釋在于確定變形與引起變形的原因之間的關(guān)系，通常采用統(tǒng)計(jì)分析法和確定函數(shù)法。統(tǒng)計(jì)分析法包括多元回歸分析、灰色系統(tǒng)理論中的關(guān)聯(lián)度分析以及時(shí)間序列頻域法分析中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析等。統(tǒng)計(jì)分析法以實(shí)測資料為基礎(chǔ)，觀測資料愈豐富、質(zhì)量愈高，其結(jié)果愈可靠，且具有“后驗(yàn)”性質(zhì)，它與變形的幾何分析具有密切的關(guān)系，是測量工作者最熟悉和樂于采用的方法。確定函數(shù)法是根據(jù)變形體的物理力學(xué)參數(shù)，建立力(荷載)和變形之間的函數(shù)關(guān)系如位移場的微分方程，在邊界條件已知時(shí)，采用有限元法解微分方程，可得到變形體有限元結(jié)點(diǎn)上的變形。采用有限元法，可以計(jì)算混凝土大壩、礦山地表以及滑坡在外力(表面力和體力)作用下的位移值。這種方法不需要監(jiān)測數(shù)據(jù)(監(jiān)測數(shù)據(jù)僅作檢驗(yàn)用)，具有“先驗(yàn)”性質(zhì)。只要有限元?jiǎng)澐值卯?dāng)，變形體的物理力學(xué)參數(shù)(如楊氏彈性模量，泊松比，內(nèi)摩擦角、內(nèi)聚力以及容重等)選取得較好，該法無疑是一種多快好省的方法，目前有許多有限元計(jì)算軟件如COSMOS/M供用。但變形體的物理力學(xué)參數(shù)的確定和所建立的微分方程都帶有一定的假設(shè)，有時(shí)用有限元法計(jì)算的值與實(shí)測值有較大的差異，這就導(dǎo)致了將兩種方法相結(jié)合的綜合分析法，以及根據(jù)實(shí)測值按一定理論反求變形體物理力學(xué)參數(shù)的反演分析法，通過反演解算，重新用有限元法作修正計(jì)算。相對(duì)于有限元法，條分法用于邊坡穩(wěn)定性分析、計(jì)算和評(píng)價(jià)更為簡單，其中薩爾碼(SARMA)法應(yīng)用最普遍，根據(jù)力學(xué)模型、幾何條件和靜力平衡方程，對(duì)平衡條件作迭代計(jì)算，可定量的得到邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)——穩(wěn)定安全系統(tǒng)。一般要求對(duì)條分法和有限元法同時(shí)使用。上述方法對(duì)大多數(shù)測量工作者來說較為陌生，用確定函數(shù)法進(jìn)行地變形的物理解釋和預(yù)測屬于學(xué)科交叉領(lǐng)域，需要與地質(zhì)和工程結(jié)構(gòu)方面的人員合作。

(3) 變形分析與預(yù)報(bào)的系統(tǒng)論方法

用現(xiàn)代系統(tǒng)論為指導(dǎo)進(jìn)行變形分析與預(yù)報(bào)是目前研究的一個(gè)方向。變形體是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，它具有多層次高維的灰箱或黑箱式結(jié)構(gòu)，是非線性的，開放性(耗散)的，它還具有隨機(jī)性，這種隨機(jī)性除包括外界干擾的不確定性外，還表現(xiàn)在對(duì)初始狀態(tài)的敏感性和系統(tǒng)長期行為的混沌性。此外，還具有自相似性、突變性、自組織性和動(dòng)態(tài)性等特征。

按系統(tǒng)論方法，對(duì)變形體系統(tǒng)一般采用輸入—輸出模型和動(dòng)力學(xué)方程兩種建模方法進(jìn)行研究，前者系針對(duì)黑箱或灰箱系統(tǒng)建模，前述的時(shí)序分析、卡爾曼濾波、灰色系統(tǒng)建模、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型乃至多元回歸分析法都可以視為輸入—輸出建模法。采用動(dòng)力學(xué)方程建模與變形物理解釋中的確定函數(shù)法相似，系根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的物理規(guī)律建立確定的微分方程來描述系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)演化。但對(duì)動(dòng)力學(xué)方程不是通過有限元法求解，而是在對(duì)系統(tǒng)受力和變形認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，用低階的簡化的在數(shù)學(xué)上可解和可分析的模型來模擬變形過程，模型解算的結(jié)果基本符合客觀事實(shí)。例如用彈簧滑塊模型模擬地震過程的混沌狀態(tài)和高邊坡的粘滑過程，用單滑塊模型模擬大壩的變形過程，用尖點(diǎn)突變模型解釋大壩失穩(wěn)的機(jī)理。對(duì)動(dòng)力學(xué)方程的解的研究是系統(tǒng)論分析方法的核心，為此引入了許多與動(dòng)力系統(tǒng)有關(guān)的基本概念，這些概念與變形分析和預(yù)報(bào)密切相關(guān)，它們是：狀態(tài)空間或相空間(稱解空間)、相軌線、吸引子、相體積、李亞普諾夫指數(shù)和柯爾莫哥洛夫熵等。例如相軌線代表相點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的跡線，每一個(gè)相點(diǎn)代表狀態(tài)向量(變形、速率或影響因子)在某一時(shí)刻的解；吸引子代表系統(tǒng)的一種穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，它可以是一個(gè)穩(wěn)定的相點(diǎn)位，環(huán)或環(huán)面，也可以是相空間的一個(gè)有限區(qū)域，對(duì)于局部不穩(wěn)定的非線性系統(tǒng)，將出現(xiàn)分?jǐn)?shù)維的奇怪吸引子，表示系統(tǒng)將出現(xiàn)混沌狀態(tài)。李亞普諾夫指數(shù)描述系統(tǒng)對(duì)于初始條件的敏感特征，根據(jù)其符號(hào)可以判斷吸引子的類型以及軌線是發(fā)散的還是吸引(收斂)的?？聽柲缏宸蜢貏t是系統(tǒng)不確定性的量度，由它可導(dǎo)出系統(tǒng)變形平均可預(yù)報(bào)的時(shí)間尺度。對(duì)變形觀測的時(shí)間序列(如位移量)進(jìn)行相空間重構(gòu)，并按一定的算法計(jì)算吸引子的關(guān)聯(lián)維數(shù)，柯爾莫哥洛夫熵和李亞普諾夫指數(shù)等，可在整體上定性地認(rèn)識(shí)變形的規(guī)律。另外，也可根據(jù)監(jiān)測資料，反演變形體系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)方程。

系統(tǒng)論方法還涉及變形體運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性研究，這種穩(wěn)定性在數(shù)學(xué)上可轉(zhuǎn)化為微分方程穩(wěn)定性的研究，主要采用李亞普諾夫提出的判別方法。

系統(tǒng)論方法涉及到許多非線性科學(xué)學(xué)科的知識(shí)，如系統(tǒng)論、控制論、信息論、突變論、協(xié)同論、分形、混沌理論、耗散結(jié)構(gòu)等。上述理論遠(yuǎn)不是工程測量工作者所能掌握的，將系統(tǒng)論方法與變形分析與預(yù)報(bào)相結(jié)合的研究只是初步的，希望有更多的青年學(xué)者加入到這一研究領(lǐng)域來。

轉(zhuǎn)貼于 四、大型特種精密工程測量

大型特種精密工程建設(shè)和對(duì)測繪的要求是工程測量學(xué)發(fā)展的動(dòng)力。這里僅簡單介紹國內(nèi)外有關(guān)情況。

1. 國內(nèi)覽勝

三峽水利樞紐工程變形監(jiān)測和庫區(qū)地殼形變、滑坡、巖崩以及水庫誘發(fā)地震監(jiān)測，其規(guī)模之大，監(jiān)測項(xiàng)目之多，都堪稱世界之最。不僅采用目前國內(nèi)外最成熟最先進(jìn)的儀器、技術(shù)，在實(shí)踐中也在不斷發(fā)展新的技術(shù)和方法，如對(duì)滑坡體變形與失穩(wěn)研究的計(jì)算機(jī)智能仿真系統(tǒng)；擬進(jìn)行研究的三峽庫區(qū)滑坡泥石流預(yù)報(bào)的3S工程等，都涉及到精密工程測量。隔河巖大壩外部變形觀測的GPS實(shí)時(shí)持續(xù)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測點(diǎn)的位置精度達(dá)到了亞毫米。該工程 用地面方法建立的變形監(jiān)測網(wǎng)，其最弱點(diǎn)精度優(yōu)于±1.5 mm。

北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的精密控制網(wǎng)，精度達(dá)±0.3 mm。設(shè)備定位精度優(yōu)于±0.2 mm，200 m直線段漂移管直線精度達(dá)±0.1 mm。大亞灣核電站控制網(wǎng)精度達(dá)±2 mm，秦山核電站的環(huán)型安裝測量控制網(wǎng)精度達(dá)±0.1 mm。

上海楊浦大橋控制網(wǎng)的最弱點(diǎn)精度達(dá)±0.2 mm，橋墩點(diǎn)位標(biāo)定精度達(dá)±0.1 mm；武漢長江二橋全橋的貫通精度(跨距和墩中心偏差)達(dá)毫米級(jí)。高454 m的東方明珠電視塔對(duì)于長114 m、重300 t的鋼桅桿天線，安裝的垂準(zhǔn)誤差僅±9 mm。

長18.4 km的秦嶺隧道，洞外GPS網(wǎng)的平均點(diǎn)位精度優(yōu)于±3 mm，一等精密水準(zhǔn)線路長120多公里。目前輔助隧道已貫通，僅一個(gè)貫通面的情況下，橫向貫通誤差為12 mm，高程方向的貫通誤差只有3 mm。

2. 國外簡述

國外的大型特種精密工程更不勝枚舉。以大型粒子加速器為例，德國漢堡的粒子加速器研究中心，堪稱特種精密工程測量的歷史博物館。1959年建的同步加速器，直徑僅100 m，1978年的正負(fù)電子儲(chǔ)存環(huán)，直徑743 m，1990年的電子質(zhì)子儲(chǔ)存環(huán)，直徑2000 m。為了減少能量損失，改用直線加速器代替環(huán)形加速器，正在建的直線加速器長達(dá)30 km，100～300 m的磁件相鄰精度要求優(yōu)于±0.1 mm，磁件的精密定位精度僅幾個(gè)微米，并能以納米級(jí)的精度確定直線度。整個(gè)測量過程都是無接觸自動(dòng)化的。用精密激光測距儀TC2002K距離測量，其測距精度與ME5000相當(dāng)，對(duì)平均邊長為50m的3 800條邊，改正數(shù)小于0.1 mm的占95%。美國的超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)，其直徑達(dá)27 km，為保證橢圓軌道上的投影變形最小且位于一平面上，利用了一種雙重正形投影。所作的各種精密測量，均考慮了重力和潮汐的影響。主網(wǎng)和加密網(wǎng)采用GPS測量，精度優(yōu)于1×10-6 D。

露天煤礦的大型挖煤機(jī)開挖量的動(dòng)態(tài)測量計(jì)算系統(tǒng)(德國)。大型挖煤機(jī)長140 m，高65 m，自重8 000 t，其挖斗輪的直徑17.8 m，每天挖煤量可達(dá)10多萬噸。為了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地得到挖煤機(jī)的采煤量，在其上安置了3臺(tái)GPS接收機(jī)，與參考站無線電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和差分動(dòng)態(tài)定位，挖煤機(jī)上兩點(diǎn)間距離的精度可達(dá)±1.5 cm。根據(jù)3臺(tái)接收機(jī)的坐標(biāo)，按一定幾何模型可計(jì)算出挖煤機(jī)挖斗輪的位置及采煤層截曲面，可計(jì)算出采煤量，經(jīng)對(duì)比試驗(yàn)，其精度達(dá)7%～4%。這是GPS，GIS技術(shù)相結(jié)合在大型特種工程中應(yīng)用的一個(gè)典型例子。

核電站冷卻塔的施工測量系統(tǒng)。南非某一核電站的冷卻塔高165 m，直徑163 m。在整個(gè)施工過程中，要求每一高程面上塔壁中心線與設(shè)計(jì)的限差小于±50 mm，在塔高方向上每10 m的相鄰精度優(yōu)于10 mm。由于在建造過程中發(fā)現(xiàn)地基地質(zhì)構(gòu)造不良，出現(xiàn)不均勻沉陷，使塔身產(chǎn)生變形。為此，要根據(jù)精密測量資料擬合出實(shí)際的塔壁中心線作為修改設(shè)計(jì)的依據(jù)。采用測量機(jī)器人用極坐標(biāo)法作3維測量，對(duì)每一施工層，沿塔外壁設(shè)置了1 600多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，在夜間可完成全部測量工作。對(duì)大量的測量資料通過恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理模型使精度提高了一至數(shù)倍，所達(dá)到的相鄰精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了設(shè)計(jì)要求。精密測量不僅是施工的質(zhì)量保證，也為整治工程病害提供了可靠的資料，同時(shí)也能對(duì)整治效果作出精確評(píng)價(jià)。

瑞士阿爾卑斯山的特長雙線鐵路隧道哥特哈德長達(dá)57 km，為該工程特地重新作了國家大地測量(LV95)，采用GPS技術(shù)施測的控制網(wǎng)，平面精度達(dá)±7 mm，高程精度約±2 cm。以厘米級(jí)的精度確定出了整個(gè)地區(qū)的大地水準(zhǔn)面。為加快進(jìn)度和避開不良地質(zhì)段，中間設(shè)了3個(gè)豎井，共4個(gè)貫通面，橫向貫通誤差允許值為69～92 mm(較只設(shè)一個(gè)貫通面可縮短工期11年)。整個(gè)隧道的工程投資預(yù)計(jì)約15億瑞士法朗，計(jì)劃于2004年全線貫通。

高聳建筑物方面，有人設(shè)想，在21世紀(jì)將建造2 000 m乃至4 000 m的摩天大廈，這不僅是建筑師的夢(mèng)想，也是對(duì)測量工程師的挑戰(zhàn)。

轉(zhuǎn)貼于

五、科技研究開發(fā)實(shí)踐

將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力是科研的最終目的，作為一門應(yīng)用性學(xué)科，這種轉(zhuǎn)化尤為重要。它主要表現(xiàn)在軟硬件的開發(fā)研制上。

基于掌上電腦的地面控制與施工測量工程內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)處理一體化自動(dòng)化系統(tǒng)(簡稱科傻系統(tǒng))是我們近年來所作的一項(xiàng)科技研究開發(fā)實(shí)踐?？粕迪到y(tǒng)是對(duì)電子全站儀實(shí)現(xiàn)在線控制數(shù)據(jù)采集。掌上電腦上可固化兩個(gè)軟件包，一個(gè)用于地面控制測量數(shù)據(jù)采集、檢查、預(yù)處理、概算以及網(wǎng)平差等(稱科傻一)；一個(gè)用于工程放樣、道路測量以及碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)采集(稱科傻三)。另外，在微機(jī)上研制了一個(gè)“現(xiàn)代測量控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理通用軟件包”(稱科傻二)。上述3個(gè)軟件包既可獨(dú)立使用，又有密切的聯(lián)系(特別是科傻一與科傻二之間)?？粕狄豢捎糜谌我?、3維工程控制網(wǎng)，國家及城市等級(jí)網(wǎng)，一、二、三級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)以及圖根加密網(wǎng)的在線或離線數(shù)據(jù)采集到網(wǎng)平差，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)處理的一體化。同時(shí)也可作一、二、三、四等和等外水準(zhǔn)測量從數(shù)據(jù)采集到網(wǎng)平差的數(shù)據(jù)處理?？粕刀哂腥我饩W(wǎng)形、任意規(guī)模的地面平面、高程控制網(wǎng)的平差功能外，還包含近似坐標(biāo)計(jì)算，稀疏矩陣壓縮存貯，網(wǎng)點(diǎn)優(yōu)化排序，閉合差自動(dòng)計(jì)算，概算，粗差定值計(jì)算和改正，方差分量估計(jì)，貫通誤差影響值估算，工程控制網(wǎng)模擬法優(yōu)化設(shè)計(jì)，控制網(wǎng)數(shù)據(jù)管理，網(wǎng)圖顯繪，成果報(bào)表輸出，以及與掌上電腦、全站儀的數(shù)據(jù)通訊等功能。

科傻系統(tǒng)集成了測量學(xué)、控制測量學(xué)、工程測量學(xué)、測量平差等課程的有關(guān)專業(yè)知識(shí)和長期科研成果，可廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、教學(xué)及科技開發(fā)活動(dòng)。

基于科傻系統(tǒng)的主要功能，在索佳Powerset 2000電腦型全站儀上，已成功地開發(fā)了全中文版軟件包，這種全站儀通過軟件開發(fā)，功能得到大大增強(qiáng)，故稱為全能型全站儀。結(jié)合專業(yè)測量特點(diǎn)，我們?cè)诳粕迪到y(tǒng)的基礎(chǔ)上還研制開發(fā)了“鐵路施工測量數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理系統(tǒng)”。該軟件包也通過了鐵道部的鑒定，將在整個(gè)鐵路系統(tǒng)的測量單位推廣應(yīng)用。對(duì)于城市工程測量、地籍測量、水利工程測量等各種測量，只要對(duì)科傻系統(tǒng)稍加修改，都可以滿足測量工程數(shù)據(jù)采集和處理的一體化自動(dòng)化要求。同時(shí)，可將科傻系統(tǒng)移植應(yīng)用到不同型號(hào)的電腦型全站儀上和商品化掌上電腦上，進(jìn)一步擴(kuò)大用戶。如果移植到測量機(jī)器人上，并進(jìn)一步開發(fā)各種智能化應(yīng)用程序，可應(yīng)用到滑坡監(jiān)測、施工測量中以及工業(yè)測量。若再開發(fā)與GPS網(wǎng)平差和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位軟件的集成軟件包，并研制開發(fā)相應(yīng)的軟件，可望大大改變目前工程測量領(lǐng)域的面貌　。

通過科技研究開發(fā)實(shí)踐，我們深刻體會(huì)到科技是第一生產(chǎn)力的科學(xué)論斷，感受到了為社會(huì)作貢獻(xiàn)的人生價(jià)值的樂趣?？萍奸_發(fā)和成果轉(zhuǎn)化必須有具備以下特點(diǎn)：是真正的轉(zhuǎn)化而不是抄襲，必須有自己的研究成果；有一定特色；既要有通用性也要專業(yè)化；易于擴(kuò)展和維護(hù)，要不斷完善并推陳出新；要有市場觀念、競爭意識(shí)和為用戶服務(wù)的態(tài)度。

六、工程測量學(xué)的發(fā)展展望

展望21世紀(jì)，工程測量學(xué)在以下方面將得到顯著發(fā)展：

1. 測量機(jī)器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進(jìn)一步發(fā)展，其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大，影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進(jìn)一步增強(qiáng)；

2. 在變形觀測數(shù)據(jù)處理和大型工程建設(shè)中，將發(fā)展基于知識(shí)的信息系統(tǒng)，并進(jìn)一步與大地測量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學(xué)科相結(jié)合，解決工程建設(shè)中以及運(yùn)行期間的安全監(jiān)測、災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)的各種問題。

3. 工程測量將從土木工程測量、3維工業(yè)測量擴(kuò)展到人體科學(xué)測量，如人體各器官或部位的顯微測量和顯微圖像處理??；

4. 多傳感器的混合測量系統(tǒng)將得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，如GPS接收機(jī)與電子全站儀或測量機(jī)器人集成，可在大區(qū)域乃至國家范圍內(nèi)進(jìn)行無控制網(wǎng)的各種測量工作。

5. GPS、GIS技術(shù)將緊密結(jié)合工程項(xiàng)目，在勘測、設(shè)計(jì)、施工管理一體化方面發(fā)揮重大作用。

6. 大型和復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑、設(shè)備的3維測量、幾何重構(gòu)以及質(zhì)量控制將是工程測量學(xué)發(fā)展的一個(gè)特點(diǎn)。

7. 數(shù)據(jù)處理中數(shù)學(xué)物理模型的建立、分析和辨識(shí)將成為工程測量學(xué)專業(yè)教育的重要內(nèi)容。

綜上所述，工程測量學(xué)的發(fā)展，主要表現(xiàn)在從1維、2維到3維、4維，從點(diǎn)信息到面信息獲取，從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)，從后處理到實(shí)時(shí)處理，從人眼觀測操作到機(jī)器人自動(dòng)尋標(biāo)觀測，從大型特種工程到人體測量工程，從高空到地面、地下以及水下，從人工量測到無接觸遙測，從周期觀測到持續(xù)測量。測量精度從毫米級(jí)到微米乃至納米級(jí)。工程測量學(xué)的上述發(fā)展將　直接對(duì)改善人們的生活環(huán)境，提高人們的生活質(zhì)量起重要作用。

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