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篇1

英文名稱：Nanotechnology and Precision Engineering

主管單位：教育部

主辦單位：天津大學(xué)

出版周期：雙月刊

出版地址：天津市

語(yǔ)

種：中文

開

本：大16開

國(guó)際刊號(hào)：1672-6030

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：12-1351/O3

郵發(fā)代號(hào)：6-177

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：2003

期刊收錄：

CA 化學(xué)文摘(美)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)

核心期刊：

期刊榮譽(yù)：

聯(lián)系方式

期刊簡(jiǎn)介

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關(guān)鍵詞：GPS單點(diǎn)定位 城市工程測(cè)量 BERNESE 5.0 精密星歷

中圖分類號(hào)：TB22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）04（b）-0028-02

GPS相對(duì)定位技術(shù)，通過(guò)組成雙差觀測(cè)值消除接收機(jī)鐘差、衛(wèi)星鐘差等公共誤差及削弱對(duì)流層延遲、電離層延遲等相關(guān)性強(qiáng)的誤差影響，來(lái)達(dá)到提高精度的目的，這種作業(yè)方式無(wú)需考慮復(fù)雜的誤差模型，具有解算模型簡(jiǎn)單、定位精度高等優(yōu)勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)RTK的出現(xiàn)更是將差分GPS技術(shù)發(fā)揮到了極致，通過(guò)差分改正信息實(shí)現(xiàn)了高精度的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位，由于其方便、快捷、高效的作業(yè)技術(shù)方法，得到了快速的發(fā)展。我國(guó)各大城市、地區(qū)相繼建立了各自的CORS系統(tǒng)。但是，這種網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)也存在著不足，如受到通訊網(wǎng)絡(luò)、覆蓋范圍等條件的限制，城市工程測(cè)量中通常工期較緊、要求效率較高，當(dāng)測(cè)區(qū)范圍內(nèi)需要少數(shù)控制點(diǎn)而CORS系統(tǒng)無(wú)法使用的時(shí)候，如果建立靜態(tài)GPS控制網(wǎng)，則大大影響了作業(yè)效率，提高了作業(yè)成本。精密單點(diǎn)定位技術(shù)是利用載波相位觀測(cè)值以及IGS等組織提供的精度衛(wèi)星星歷及鐘差來(lái)進(jìn)行高精度單點(diǎn)定位的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)厘米定位精度，完全滿足城市工程測(cè)量的需求。目前，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家精密單點(diǎn)定位技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，在我國(guó)這項(xiàng)技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用相對(duì)較少。

為了實(shí)現(xiàn)GPS單點(diǎn)定位達(dá)到厘米級(jí)精度，必須解決如下關(guān)鍵問題：（1）在定位過(guò)程中需要同時(shí)采用相位和偽距觀測(cè)值；（2）衛(wèi)星軌道精度需達(dá)到厘米水平；（3）衛(wèi)星鐘差改正精度需達(dá)到納秒量級(jí)；（4）需要考慮更精確的誤差改正模型。實(shí)質(zhì)上，衛(wèi)星位置和衛(wèi)星鐘差是影響精密單點(diǎn)定位精度的重要因素。本文主要從IGS提供的各種精密星歷和鐘差改正相關(guān)產(chǎn)品著手，利用國(guó)際著名導(dǎo)航定位軟件BERNESE 5.0進(jìn)行計(jì)算，分析快速星歷和最終星歷以及不同采樣間隔星歷鐘差產(chǎn)品對(duì)靜態(tài)單點(diǎn)定位精度的影響，進(jìn)而討論GPS單點(diǎn)定位技術(shù)在城市工程測(cè)量中的應(yīng)用。

1 BERNESE 5.0軟件數(shù)據(jù)處理

到目前為止，國(guó)際上GPS高精度單點(diǎn)定位軟件主要有美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的GIPSY軟件、瑞士伯爾尼大學(xué)的BERNESE軟件、德國(guó)地學(xué)研究中心的EPOS軟件。

GIPSY軟件只供科研使用，不供商用，且不提供源代碼，EPOS軟件應(yīng)用范圍較為局限，主要在歐洲國(guó)家使用，也是以科研為主，而BERNESE軟件可以商用，且提供源代碼，使用較為廣泛。圖1中給出了BERNESE 5.0單點(diǎn)定位數(shù)據(jù)處理的簡(jiǎn)要流程，主要包括數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、鐘差改正、誤差模型改正、預(yù)處理和參數(shù)估計(jì)，除了得到測(cè)站坐標(biāo)之外，還可以選擇輸出對(duì)流層、電離層、接收機(jī)鐘差等參數(shù)的估計(jì)結(jié)果。

2 IGS精密星歷

隨著GPS定軌理論和技術(shù)的提高，軌道計(jì)算數(shù)學(xué)模型的完善，以及全球跟蹤站數(shù)目的增多和跟蹤站分布的改善，IGS確定GPS衛(wèi)星軌道的精度有了明顯的提高。目前，國(guó)際IGS服務(wù)局提供的事后精密衛(wèi)星星歷的精度已優(yōu)于5 cm，精密衛(wèi)星鐘差的精度已達(dá)0.1 ns。其提供的精密衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘差產(chǎn)品包括：超快速產(chǎn)品（Ultra Rapid）、快速產(chǎn)品（Rapid）和最終產(chǎn)品（Final）3種，它們?cè)诰?、時(shí)延、更新率和采樣率方面是不同的。如表1所示。

由表1知IGS給出的快速星歷和最終星歷在采樣率和精度指標(biāo)上均相同，那么快速星歷和最終星歷對(duì)靜態(tài)精密單點(diǎn)定位精度的影響是否相同，在實(shí)際應(yīng)用中是否需要等待最終產(chǎn)品解算精密單點(diǎn)定位，下面將用實(shí)例進(jìn)行比較分析。

3 實(shí)例數(shù)據(jù)分析

本文選用北京CORS系統(tǒng)基準(zhǔn)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)，分別選取超快速星歷（實(shí)測(cè)部分）和最終星歷，以及相對(duì)應(yīng)的鐘差改正文件，利用BERNESE 5.0軟件進(jìn)行精密單點(diǎn)定位計(jì)算，假設(shè)該站已知的精確坐標(biāo)為真值，將兩種單點(diǎn)定位結(jié)果分別與之求差，求得點(diǎn)位中誤差，進(jìn)而比較分析。

為了分析數(shù)據(jù)處理結(jié)果的統(tǒng)計(jì)特性，且避免誤差偶然性，本文將全觀測(cè)數(shù)據(jù)分為24個(gè)時(shí)段，分別使用兩種精密星歷進(jìn)行單點(diǎn)定位計(jì)算。圖2中給出了使用兩種精密星歷單點(diǎn)定位的點(diǎn)位誤差，可以看出采用超快星歷和最終星歷的精度均在±0.06 m之內(nèi)，大部分時(shí)段是在±0.03 m范圍之內(nèi)，14：00～20：00之間的誤差相對(duì)較大，與廣州地區(qū)活躍的電離層活動(dòng)有關(guān)，兩種結(jié)果相比較，使用最終星歷的單點(diǎn)定位精度相對(duì)較高，但并不明顯。

為了更加詳細(xì)地比較兩種精密星歷對(duì)單點(diǎn)定位結(jié)果的影響，對(duì)兩種精密星歷定位結(jié)果的坐標(biāo)分量分別求差，圖3給出了X、Y、Z分量較差，可以看出坐標(biāo)分量較差均在±0.02 m范圍之內(nèi)，這種差異對(duì)于城市工程測(cè)量來(lái)說(shuō)影響并不算大，因此不必等到最終星歷的，可以直接使用超快速星歷進(jìn)行單點(diǎn)定位，從而保證了精密單點(diǎn)定位技術(shù)在城市工程測(cè)量當(dāng)中的可用性。

4 結(jié)語(yǔ)

目前精密單點(diǎn)定位在靜態(tài)定位方面理論已經(jīng)比較成熟，采用高精度GPS計(jì)算軟件以后處理方式得到的定位結(jié)果已完全可以達(dá)到厘米級(jí)精度。本文分別選取超快速星歷和最終星歷兩種精密星歷文件，利用BERNESE 5.0軟件進(jìn)行計(jì)算，對(duì)全天24個(gè)時(shí)段的結(jié)果進(jìn)行分析，可以看出，無(wú)論采用何種精密星歷以及提供的鐘差改正參數(shù)，解算結(jié)果均處于厘米級(jí)精度水平，兩種測(cè)量結(jié)果相差甚微，完全可以滿足城市工程測(cè)量的日常需要。隨著美國(guó)GPS現(xiàn)代化的逐步完成，以及Galileo系統(tǒng)的正式運(yùn)行，偽距碼和多頻觀測(cè)值的增加，可以大大提高精密單點(diǎn)定位的精確性和可靠性，相信精密單點(diǎn)定位技術(shù)在城市測(cè)量中將會(huì)發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 施展，孟祥廣，郭際明，等.GPS精密單點(diǎn)定位中對(duì)流層延遲模型改正法與參數(shù)估計(jì)法的比較[J].測(cè)繪通報(bào)，2009（6）.

[2] 曲偉菁，朱文耀，宋淑麗，等.三種對(duì)流層延遲改正模型精度評(píng)估[J].天文學(xué)報(bào)，2008（1）.

篇3

[關(guān)鍵詞]高速鐵路 精密測(cè)量 應(yīng)用探討

中圖分類號(hào)：TF789 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）11-0058-01

一、引言

高速鐵路以其輸送能力大、速度快、安全性好、舒適方便等優(yōu)點(diǎn)開始在我國(guó)進(jìn)入了高速發(fā)展階段。高速鐵路設(shè)計(jì)時(shí)速高達(dá)200km/h～350km/h，運(yùn)行目標(biāo)是高安全性和高乘坐舒適性，任何一個(gè)小小的顛簸，都會(huì)給旅客列車帶來(lái)嚴(yán)重的安全事故。因此，要求軌道結(jié)構(gòu)必須具備高平順度和高穩(wěn)定性。而軌道具備高平順性和高穩(wěn)定性的條件，除軌道結(jié)構(gòu)的合理外形尺寸、良好的材質(zhì)和制造工藝外，軌道的高精度鋪設(shè)是實(shí)現(xiàn)軌道初始高平順性的保證。而這些必須依靠精密測(cè)量才能完成。

進(jìn)入高鐵時(shí)代的鐵路測(cè)量，也隨著高鐵的要求發(fā)生了重大變革，由于高鐵比普通鐵路線路變得更直、曲線長(zhǎng)度變得更長(zhǎng)、隧道和橋梁的增加、軌道演變?yōu)闊o(wú)砟軌道測(cè)量、測(cè)量控制網(wǎng)的變化、沉降監(jiān)控量測(cè)的高精度和持久性、測(cè)量工作時(shí)間的變化等等，給鐵路建設(shè)維護(hù)中的精密工程測(cè)量帶來(lái)很多新課題，測(cè)量的理論、方法、規(guī)范、儀器都需要革新和變化。

二、精密工程測(cè)量定義和特點(diǎn)

工程測(cè)量分為普通測(cè)量和精密測(cè)量，根據(jù)工程測(cè)量學(xué)的定義，精密工程測(cè)量主要是研究地球空間中具體幾何實(shí)體的精密測(cè)量描繪和抽象幾何實(shí)體的精密測(cè)量實(shí)現(xiàn)的理論、方法和技g。精密測(cè)量工作代表了現(xiàn)代測(cè)量工作的發(fā)展趨勢(shì)，精度代表的范用很廣泛.主要有相對(duì)精度和絕對(duì)精度之分。相對(duì)精度又分為兩種，一種是一個(gè)觀測(cè)量的精度與該觀測(cè)量的比值，如果比值越小，那精度就越高，例如：邊長(zhǎng)的相對(duì)精度。精度的含義很廣泛，隨著技術(shù)的發(fā)展精度又在不斷提高，只有確定精度范圍和概念的時(shí)候才能在當(dāng)下為精密測(cè)量下一個(gè)定義。那我們這就就采用一個(gè)普遍的定義，凡是采用一般的、通用的測(cè)量?jī)x器和方法無(wú)法滿足工程隊(duì)測(cè)量或測(cè)設(shè)精度的要求時(shí)的測(cè)量.都可以叫做精密工程測(cè)量。因此，大型工程、特種工程不能與精密 程并列，但是，一些特種工程還是與精密測(cè)量有精密聯(lián)系的。

三維工業(yè)測(cè)量、工程變形監(jiān)測(cè)中有很多測(cè)量也屬于精度測(cè)量，就精度而言，從工業(yè)的角度來(lái)看，在設(shè)備的安裝 、檢測(cè)和質(zhì)量控制測(cè)量中，精度可能在計(jì)量級(jí)，如微米乃至納米；在工程變形監(jiān)測(cè)中，精度可以放在亞毫米級(jí)；在 程控制網(wǎng)建立中，精度可能在毫米級(jí)。一般隧道等橫向貫穿的精度在厘米級(jí)，但其對(duì)精度測(cè)量的要求仍然很高，屬于精密工程測(cè)量。精密工程測(cè)量的另一個(gè)特點(diǎn)是，它的可靠性要求也很高，包括：測(cè)量?jī)x器的鑒定檢核、測(cè)量標(biāo)志的穩(wěn)定 、測(cè)量方法的嚴(yán)密、測(cè)量方案的優(yōu)選、觀測(cè)量之間的相互檢查控制，以及嚴(yán)格的數(shù)據(jù)處理和精確的測(cè)量監(jiān)督等。精密工程測(cè)量按工程需要的精度可以分為：普通精密工程測(cè)量和特種精密工程測(cè)量。

三、高精度平面控制測(cè)量的精度標(biāo)準(zhǔn)

高速鐵路工程測(cè)量的控制網(wǎng)，按施測(cè)階段、施測(cè)目的及功能可分為勘測(cè)控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)控制網(wǎng)。平面控制網(wǎng)應(yīng)在框架控制網(wǎng)CP0基礎(chǔ)上分CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ三級(jí)布設(shè)。按逐級(jí)控制原則布設(shè)的平面控制網(wǎng)，其設(shè)計(jì)的主要技術(shù)要求應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)定。常用的CPⅢ平面控制網(wǎng)要求為測(cè)量等級(jí)為一級(jí)，相鄰點(diǎn)的相對(duì)中誤差為1，采用自由測(cè)站邊角交會(huì)的測(cè)量方法。

四、高速鐵路高程控制測(cè)量

高程控制測(cè)量以線路水準(zhǔn)基點(diǎn)控制網(wǎng)為起算基準(zhǔn)，系統(tǒng)采用1985 國(guó)家高程基準(zhǔn)。當(dāng)個(gè)別地段無(wú)1985 國(guó)家高程基準(zhǔn)的水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，可引用其它高程系統(tǒng)或以獨(dú)立高程起算。但在全線高程測(cè)量貫通后，應(yīng)消除斷高，換算成1985 國(guó)家高程基準(zhǔn)。有困難時(shí)亦應(yīng)換算成全線統(tǒng)一的高程系統(tǒng)。

CPⅢ高程控制網(wǎng)也稱軌道控制網(wǎng)，主要為高速鐵路軌道施工、運(yùn)行期維護(hù)提供高程基準(zhǔn)。應(yīng)在線下工程竣工且沉降和變形評(píng)估通過(guò)后施測(cè)。CPⅢ高程控制點(diǎn)與CPⅢ平面控制點(diǎn)共點(diǎn)，測(cè)量通常安排在CPⅢ平面控制網(wǎng)觀測(cè)完成后進(jìn)行。

CPⅢ高程控制網(wǎng)采用“精密水準(zhǔn)”方法測(cè)量，它是介于二等水準(zhǔn)和三等水準(zhǔn)測(cè)量精度的一個(gè)等級(jí)，專用于CPⅢ高程測(cè)量。施測(cè)前應(yīng)對(duì)全線的二等線路水準(zhǔn)基點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，構(gòu)網(wǎng)聯(lián)測(cè)測(cè)區(qū)內(nèi)所有復(fù)測(cè)合格的二等線路水準(zhǔn)基點(diǎn)。

在具備充分準(zhǔn)備的條件下按下列要求實(shí)測(cè)測(cè)量：

（1）CPⅢ高程控制網(wǎng)的首次測(cè)量與平差計(jì)算，應(yīng)該獨(dú)立地進(jìn)行兩次。所謂“獨(dú)立地進(jìn)行兩次”是指兩次測(cè)量和平差計(jì)算應(yīng)該在完全不同的兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行。

（2）CPⅢ高程控制網(wǎng)采用“精密水準(zhǔn)”方法觀測(cè)，按照“后-前-前-后”或“前-后-后-前”的順序測(cè)量。宜使用DS1及以上精度的電子水準(zhǔn)儀及因瓦尺進(jìn)行測(cè)量。

（3）應(yīng)附合于二等線路水準(zhǔn)基點(diǎn)，與測(cè)區(qū)內(nèi)二等線路水準(zhǔn)基點(diǎn)的聯(lián)測(cè)時(shí)，采用獨(dú)立往返精密水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行，每?jī)晒锫?lián)測(cè)一個(gè)線路水準(zhǔn)基點(diǎn)，每一區(qū)段應(yīng)至少與三個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，形成檢核。

（4）CPⅢ點(diǎn)與 CPⅢ點(diǎn)之間的水準(zhǔn)路線，應(yīng)該采用“中視法”或“矩形法”的水準(zhǔn)路線形式，以保證每相鄰的4個(gè) CPⅢ點(diǎn)之間都構(gòu)成一個(gè)閉合環(huán)。

（5）CPIII控制點(diǎn)水準(zhǔn)測(cè)量應(yīng)對(duì)相鄰4個(gè)CPⅢ點(diǎn)所構(gòu)成的水準(zhǔn)閉合環(huán)進(jìn)行環(huán)閉合差檢核，相鄰CPⅢ點(diǎn)的水準(zhǔn)環(huán)閉合差不得大于1mm。

（6）區(qū)段之間銜接時(shí)，前后區(qū)段獨(dú)立平差重疊點(diǎn)高程差值應(yīng)≤±3mm。滿足該條件后，后一區(qū)段CPⅢ網(wǎng)平差，應(yīng)采用本區(qū)段聯(lián)測(cè)的線路水準(zhǔn)基點(diǎn)及重疊段前一區(qū)段連續(xù)1～2 對(duì)CPⅢ點(diǎn)高程成果進(jìn)行約束平差。相鄰CPIII點(diǎn)高差中誤差不應(yīng)大于±0.5mm。

（7）CPⅢ高程傳遞測(cè)量

當(dāng)橋面與地面間高差大于3m，線路水準(zhǔn)基點(diǎn)高程直接傳遞到橋面CPⅢ控制點(diǎn)上困難時(shí)，應(yīng)選擇橋面與地面間高差較小的地方采用不量?jī)x器高和棱鏡高的中間設(shè)站三角高程測(cè)量法傳遞高程，且要求變換儀器高觀測(cè)2次，每次要求手工觀測(cè)4個(gè)測(cè)回。兩組高差較差不應(yīng)大于2mm，滿足限差要求后，取兩組高差平均值作為傳遞高差。

五、總結(jié)

高速鐵路是我國(guó)的百年重大工程，是我國(guó)發(fā)展的必備基礎(chǔ)設(shè)施，為了保證高速鐵路的安全穩(wěn)定實(shí)施和運(yùn)營(yíng)，必須有在施工過(guò)程中保證鐵路按照設(shè)計(jì)圖計(jì)劃實(shí)施。在施工過(guò)程中建立的高精度CPⅢ控制網(wǎng)是常用的控制網(wǎng)，在實(shí)際操作過(guò)程中，必須按照規(guī)范進(jìn)行建立控制網(wǎng)，才能保證施工項(xiàng)目的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 盧建康.高速鐵路精密工程測(cè)量技術(shù)體系的建立及特點(diǎn).鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2010（z1）： 70-73.

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[3] 蘇志華，周春柏，劉晚霞.工程測(cè)量中GPS控制測(cè)量平面與高程精度分析[J].測(cè)繪通報(bào). 2012（03）

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【關(guān)鍵詞】激光掃描；露天礦；測(cè)量

一、三維激光掃描技術(shù)的特點(diǎn)

三維激光掃描技術(shù)與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)相比具有如下一些特點(diǎn)：

（1）非接觸測(cè)量

三維激光掃描技術(shù)采用非接觸掃描目標(biāo)的方式進(jìn)行測(cè)量，無(wú)需反射棱鏡，對(duì)掃描目標(biāo)物體不需進(jìn)行任何表面處理，直接采集物體表面的三維數(shù)據(jù)，所采集的數(shù)據(jù)完全真實(shí)可靠?？梢杂糜诮鉀Q危險(xiǎn)目標(biāo)、環(huán)境（或柔性目標(biāo)）及人員難以企及的情況，具有傳統(tǒng)測(cè)量方式難以完成的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

（2）數(shù)據(jù)采樣率高

目前，采用脈沖激光或時(shí)間激光的三維激光掃描儀采樣點(diǎn)速率可達(dá)到數(shù)千點(diǎn)，秒.而采用相位激光方法測(cè)量的三維激光掃描儀甚至可以達(dá)到數(shù)十萬(wàn)點(diǎn)/秒?？梢姴蓸铀俾适莻鹘y(tǒng)測(cè)量方式難以比擬的。

（3）主動(dòng)發(fā)射掃描光源

三維激光掃描技術(shù)采用主動(dòng)發(fā)射掃描光源（激光），通過(guò)探測(cè)自身發(fā)射的激光回波信號(hào)來(lái)獲取目標(biāo)物體的數(shù)據(jù)信息，因此在掃描過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)不受掃描環(huán)境的時(shí)間和空間的約束。

（4）高分辨率、高精度

三維激光掃描技術(shù)可以快速、高精度獲取海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)，可以對(duì)掃描目標(biāo)進(jìn)行高密度的三維數(shù)據(jù)采集，從而達(dá)到高分辨率的目的。

（5）數(shù)字化采集，兼容性好

三維激光掃描技術(shù)所采集的數(shù)據(jù)是直接獲取的數(shù)字信號(hào)，具有全數(shù)字特征，易于后期處理及輸出。用戶界面友好的后處理軟件能夠與其它常用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換及共享。

（6）可與外置數(shù)碼相機(jī)、GPs系統(tǒng)配合使用

這些功能大大擴(kuò)展了三維激光掃描技術(shù)的使用范圍，對(duì)信息的獲取更加全面、準(zhǔn)確。外置數(shù)碼相機(jī)的使用，增強(qiáng)色彩色信息的采集，使掃描獲取的目標(biāo)信息更加全面。GPS定位系統(tǒng)的應(yīng)用，使得三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣泛，與工程的結(jié)合更加緊密。近一步提高測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（7）結(jié)構(gòu)緊湊、防護(hù)能力強(qiáng)適合野外使用

日前常用的掃描設(shè)備一般具有體積小、重量輕、防水、防潮，對(duì)使用條件要求不高，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，適于野外使用。

二、掃描技術(shù)于金屬礦中的應(yīng)用

1、設(shè)計(jì)掃描方案和獲取數(shù)據(jù)

基于黑色露天炭的反射率只有10～15%，其最大的測(cè)距只有450m，所以要分多站架設(shè)儀器。經(jīng)考察，確定在視野比較開闊的6個(gè)地方架立儀器對(duì)礦區(qū)進(jìn)行激光掃描，每個(gè)測(cè)站分別采用近距離標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量和遠(yuǎn)距離精密測(cè)量?jī)煞N模式，標(biāo)準(zhǔn)模式一周用時(shí)4min，精密測(cè)量模式一周用時(shí)12.5min。把整個(gè)礦區(qū)測(cè)完大約只要2.5h，若是兩臺(tái)全站儀則至少需要兩天的時(shí)間才能測(cè)完，可見3D掃描儀的速度有多快。

2、處理數(shù)據(jù)和建立三維模型

（1）平滑掃描數(shù)據(jù)。均勻化點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離，使得測(cè)量距離的誤差變??；平滑分為連續(xù)和不連續(xù)表面平滑兩種，不連續(xù)的表面是在較遠(yuǎn)的距離上有前景的數(shù)據(jù)和對(duì)象，而連續(xù)的表面是指其所有的點(diǎn)都處于其上面的平面；因此，樹和燈柱等適合用不連續(xù)平滑，而墻則更適合是連續(xù)平滑。

（2）過(guò)濾數(shù)據(jù)。用孤點(diǎn)過(guò)濾，其中過(guò)濾點(diǎn)的間隔菜單會(huì)有提示，在通常情況下我們都是選取2m，也就是，假如在一個(gè)點(diǎn)的方圓2m之內(nèi)不存在其他的點(diǎn)，則將會(huì)被過(guò)濾掉；接著，進(jìn)行最小間隔的過(guò)濾，在實(shí)際中，考慮到金屬礦上所要求的精度，20cm，則意味著兩點(diǎn)的距離最小要求在20cm。在軟件的過(guò)濾選項(xiàng)中，其實(shí)還有很多的內(nèi)容，我們?cè)诓僮鞯臅r(shí)候，可以根據(jù)實(shí)際的情況和自己的需要進(jìn)行選擇。其后，再進(jìn)行數(shù)據(jù)的修剪，把那些沒用的點(diǎn)全都刪除掉，最后進(jìn)行孤點(diǎn)的過(guò)濾，形成彩色的點(diǎn)陣圖。

（3）平面三角化點(diǎn)云。在進(jìn)行三角化的時(shí)候，要注意確定三角網(wǎng)的最小角和最大邊，控制TTN 的精度和結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行建立表面模型的時(shí)候，有球面三角化和平面三角化兩種形式，平面三角化就是于X—Y平面中創(chuàng)建三角網(wǎng)，就是用于創(chuàng)建激光掃描點(diǎn)的二維三角網(wǎng)；然而，對(duì)于帶有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的單個(gè)掃描數(shù)據(jù)，則采用球面三角化比較適合。上述就是一個(gè)站上模型的建立過(guò)程，多站激光掃描數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)坐標(biāo)登記和坐標(biāo)糾正后，才能建立多測(cè)站的整個(gè)測(cè)區(qū)的統(tǒng)一模型。

3、坐標(biāo)的登記以及坐標(biāo)的糾正

基于當(dāng)次激光掃描的是指測(cè)站不是在已知點(diǎn)上進(jìn)行的，所以，被掃描出來(lái)的一幅掃描點(diǎn)云圖的坐標(biāo)系是任意的，利用它不能夠直接的建立整個(gè)露天礦測(cè)區(qū)的模型，精確的將多幅點(diǎn)云圖納入到統(tǒng)一的坐標(biāo)系，這樣一種方法我們將它稱之為坐標(biāo)的匹配。

坐標(biāo)的糾正，是把點(diǎn)云納入至地面測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)的方法。其的操作過(guò)程是，與掃描區(qū)域附近或掃描區(qū)域之中的控制點(diǎn)設(shè)置標(biāo)靶，進(jìn)而使得相鄰的激光掃描點(diǎn)云圖上有3個(gè)以上的控制點(diǎn)標(biāo)靶，通過(guò)對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行的強(qiáng)制符合，就可以將相鄰的掃描點(diǎn)云圖統(tǒng)一至相同的一個(gè)特定坐標(biāo)系之中，這被稱之為全局方式的坐標(biāo)糾正，這樣可以有效的防止在進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換誤差的積累。而球形標(biāo)靶，則是利用反射率比較高的材料做成的圓球，將其置于控制點(diǎn)之上，其球心可以通過(guò)礦山測(cè)量的坐標(biāo)得到，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，每個(gè)激光掃描站至少要掃描到兩個(gè)以上的標(biāo)靶球，在計(jì)算出標(biāo)靶球的掃描坐標(biāo)之后，按照三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換對(duì)其進(jìn)行糾正。

4、挖礦體積的測(cè)量原理

對(duì)礦體的體積量的計(jì)算，其原理非常簡(jiǎn)單。舉個(gè)比較簡(jiǎn)單的例子，有一個(gè)碗壁很薄的碗，我們想知道它的容量，我們先給碗盛滿水，則碗身與水面所圍成的體積就是該碗的容量。這是，一個(gè)人喝了一部分的水，問這人喝了多少水？其實(shí)就會(huì)喝水的前后碗體本身和水面圍成的體積。而礦的每月挖方量的原理也是如此，就是本月與前個(gè)月礦體表面圍成的體積。

5、金屬礦開采量的計(jì)算的應(yīng)用

為了方便，將修剪、過(guò)濾和平滑統(tǒng)為修剪，而且每一次的測(cè)量全都進(jìn)行了6站激光掃描。經(jīng)過(guò)2種處理方法形成總點(diǎn)云，可以先坐標(biāo)糾正后修剪，也可以先修剪后坐標(biāo)糾正。每一個(gè)模型都可以計(jì)算“表面圍成的體積”，被計(jì)算處理的體積是相對(duì)于基準(zhǔn)面礦體范圍內(nèi)的體積。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，應(yīng)用全數(shù)字三維激光掃描技術(shù)來(lái)開展露天礦山測(cè)量工作，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的礦山測(cè)量技術(shù)，為我們提供了可靠、快捷、方便、安全的技術(shù)解決方案，是目前露天礦山地質(zhì)測(cè)量中最有效、最快捷、最經(jīng)濟(jì)、最安全的技術(shù)手段，它必將在露天礦山測(cè)量中得到廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏永華，三維激光探測(cè)技術(shù)在采空區(qū)測(cè)量中的應(yīng)用與實(shí)踐[期刊論文]-金屬礦山 ，2009

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【關(guān)鍵詞】定位 改正模型 精密單點(diǎn)定位 誤差

一、引言

GPS技術(shù)的快速發(fā)展，使其在測(cè)量領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，GPS最初的定位方式主要采用相對(duì)定位，從碼相對(duì)定位到RTK，GPS定位的精度在不斷提高。相對(duì)定位是采用多臺(tái)接收機(jī)聯(lián)測(cè)，根據(jù)多臺(tái)接收機(jī)測(cè)量的雙差，來(lái)消除接收機(jī)公共誤差，這些誤差包括鐘差何衛(wèi)星鐘差等，也包含消除其他方面的誤差。這種方式的解算模型比較簡(jiǎn)單，并且定位精度也比較高，這主要是由于不需要考慮復(fù)雜的誤差模型。但相對(duì)定位的方式中，至少有一臺(tái)接收機(jī)置于已知站上連續(xù)觀測(cè)，使其作業(yè)效率降低，另外，在一些測(cè)量地區(qū)由于條件限制，同步測(cè)量條件很難滿足，當(dāng)基準(zhǔn)站與用戶站的距離增加時(shí)，由于流層延遲、電離層延遲的影響，要達(dá)到預(yù)期的測(cè)量精度，就必須延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間。絕對(duì)定位也稱單點(diǎn)定位，單點(diǎn)定位方式早期也稱為傳統(tǒng)的單點(diǎn)定位方式，這種單點(diǎn)定位方式與精密定位不同，傳統(tǒng)單點(diǎn)定位是利用碼偽距觀測(cè)值和衛(wèi)星軌道參數(shù)誤差以及衛(wèi)星鐘改正數(shù)誤差，數(shù)據(jù)采集比較簡(jiǎn)單，用戶只需在任意時(shí)刻用一臺(tái)GPS接收機(jī)獲得WGS284 坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)。精密單點(diǎn)定位（ Precise Point Positioning，PPP）技術(shù)是由美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的Zumberge 等人在1997年首先提出的。其基本思路是通過(guò)消除電離層延時(shí)的影響和觀測(cè)方程中的地球自轉(zhuǎn)參數(shù)，再根據(jù)給定衛(wèi)星的軌道和精密鐘差（可以由International GNSS Service，IGS組織提供），采用采用精密的觀測(cè)模型，解算出精確坐標(biāo)。

二、精密單點(diǎn)定位的主要誤差

影響精密單點(diǎn)定位的精確度的提高主要由于其有效地消除或者減弱了誤差，它消除誤差的方法不同于傳統(tǒng)的方式，由于精密單點(diǎn)定位是采用非差觀測(cè)值，因此不能通過(guò)組成分觀測(cè)值的方式消弱或者消除。所以精密單點(diǎn)定位需要采取另外的消除或者減弱誤差的方法。影響精密單點(diǎn)定位的誤差可以分為三類：（一）觀察誤差；（二）衛(wèi)星誤差；（三）傳播誤差。

三、誤差改正模型

（一）觀察誤差的改正

觀察誤差主要是接收機(jī)鐘差及接收機(jī)天線相位誤差。接收機(jī)鐘差是接收機(jī)的鐘面時(shí)與GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的差值。接收機(jī)鐘差主要通過(guò)影響衛(wèi)星位置和站星幾何距離的計(jì)算來(lái)影響定位。由于接收機(jī)的鐘差引起的衛(wèi)星誤差不同，只要估計(jì)好接收機(jī)的鐘差就能消除衛(wèi)星坐標(biāo)計(jì)算的影響。

天線相位中心是指發(fā)射或者接收信號(hào)點(diǎn)，接收機(jī)天線相位誤差是指天線相位中心與天線參考點(diǎn)之間的差值。天線相位中心的影響可以通過(guò)模型改正方法來(lái)消除。

地球自轉(zhuǎn)改正。坐標(biāo)參照系是隨著地球自轉(zhuǎn)而變化，如WGS-84屬于地心地固坐標(biāo)系，ITRF屬于地固坐標(biāo)系。衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射時(shí)刻和信號(hào)接收時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的地固系是不同的，所以在地固坐標(biāo)系中計(jì)算衛(wèi)星到接收機(jī)的幾何距離時(shí)，就需要考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。地球自轉(zhuǎn)引起的距離改正為：

其中分別表示觀測(cè)站位置的三維坐標(biāo)，分別表示衛(wèi)星位置的三維坐標(biāo)，是地球自轉(zhuǎn)角速度，C是真空中光速。

該距離改正量對(duì)衛(wèi)星坐標(biāo)的改正采用IERS 標(biāo)準(zhǔn)中提出的改正方法。

地球固體潮改正。由于地球不是剛性物體，它在其他星球的引力作用下，地球表面在星球萬(wàn)有引力的作用下，使地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)時(shí)的周期與地心不一致，這就形成一種周期性的變形，這種現(xiàn)象稱為地球固體潮?？稍诘厍蚬腆w潮的作用下，觀測(cè)站的坐標(biāo)將會(huì)周期性地變化，在垂直方向上的最大位移可以達(dá)到80厘米。地球固體潮改正是為了消除這種影響，在相對(duì)定位中一般采用差分方式來(lái)消除，但在精密單點(diǎn)定位中不能采用差分方式，一般采用IERS 標(biāo)準(zhǔn)模型來(lái)改正。

（二）衛(wèi)星誤差的改正

衛(wèi)星的誤差主要包括衛(wèi)星鐘差和衛(wèi)星軌道誤差等。衛(wèi)星鐘差是指衛(wèi)星鐘的頻率漂移引起的衛(wèi)星鐘時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)GPS時(shí)間的差值。衛(wèi)星的鐘差會(huì)影響衛(wèi)星坐標(biāo)與站星幾何距離的計(jì)算，一般要保證該值不大于一微秒。其改正方法一般是事先估計(jì)其大小，再用觀測(cè)方程來(lái)消除其影響。衛(wèi)星軌道誤差是指衛(wèi)星星歷中給出的或者報(bào)據(jù)衛(wèi)星星歷計(jì)算出的衛(wèi)星位與真實(shí)的衛(wèi)星位置之間的差值。目前對(duì)該誤差的改正也采用內(nèi)插法。衛(wèi)星質(zhì)量中心的坐標(biāo)是精密星歷給出的衛(wèi)星坐標(biāo)，但是衛(wèi)星天線相位中心是指衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)的位置，這樣就形成了誤差，即衛(wèi)星質(zhì)心和衛(wèi)星天線相位中心之間的偏差，這個(gè)變差就是衛(wèi)星天線相位中心偏差。這個(gè)誤差的改正方法類似接收機(jī)天線相位中心改正方法。

（三）傳播誤差的改正

在傳播過(guò)程中，對(duì)流層延遲和電離層延遲等會(huì)引起傳播誤差。由于電磁波在電離層中傳播的速度和路徑會(huì)發(fā)生變化，因此利用信號(hào)傳播時(shí)間和光速得到的距離觀測(cè)值與信號(hào)源到接收機(jī)之間的真實(shí)幾何距離就存在差異，這就引起了電離層延遲。目前用的比較的多的改正方法是采用國(guó)際電離層模型和Klobuchar模型。對(duì)于對(duì)流層延遲的改正模型主要有Hopfield模型、Saastanioinen模型和Black模型等。

在信號(hào)傳播有關(guān)的誤差中還有一類誤差，那就是處于測(cè)站附近的反射物所反射的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)天線和直接來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)產(chǎn)生干涉，從而引起誤差，這個(gè)誤差稱為多路徑效應(yīng)誤差。多路徑效應(yīng)誤差改正方法一般要選擇合適的地址測(cè)量，讓天線地點(diǎn)盡量遠(yuǎn)離反射體，另外也可以通過(guò)小波分析等方法來(lái)消除這個(gè)誤差。

四、結(jié)束語(yǔ)

精密單點(diǎn)定位技術(shù)的基本思路是從消除誤差出發(fā)來(lái)提高測(cè)量精度，在GPS測(cè)量中，誤差來(lái)自三個(gè)方面，與衛(wèi)星相關(guān)的誤差、與觀察相關(guān)的誤差和與傳播相關(guān)誤差。本文在分析精密單點(diǎn)定位原理的基礎(chǔ)上，闡述了改正這些誤差的思路和方法。

參考文獻(xiàn)：

1. 邱中軍，陳景平. 精密單點(diǎn)定位及其精度分析. 測(cè)繪工程， 2011（6）

篇6

關(guān)鍵詞：預(yù)備技師；論文；指導(dǎo)

G712.3

我院從2008年開始開辦預(yù)備技師班，學(xué)生為高中起點(diǎn)，學(xué)生在完成四年預(yù)備技師學(xué)制教育，并通過(guò)相應(yīng)職業(yè)技師的理論知識(shí)考試和操作技能考核后，由國(guó)家人力資源社會(huì)保障部批準(zhǔn)核發(fā)預(yù)備技師證書。在四年一期至四年二期，我們有預(yù)備技師論文寫作和答辯環(huán)節(jié)，一般為15周，學(xué)生在實(shí)習(xí)崗位上一邊工作，一邊寫作論文，期間指導(dǎo)老師定期去工廠進(jìn)行指導(dǎo)和溝通，最后學(xué)生回學(xué)校參加答辯。畢業(yè)論文是預(yù)備技師教學(xué)的關(guān)鍵步驟，是教學(xué)過(guò)程與企業(yè)實(shí)踐的結(jié)合，是專業(yè)知識(shí)提升與沉淀的過(guò)程。學(xué)生通過(guò)撰寫論文，可為學(xué)生畢業(yè)2年后參加技師論文評(píng)審打下基礎(chǔ)。通過(guò)幾年的實(shí)踐和探索，我們總結(jié)出了一些好的做法，下面談一談我們?cè)谶@方面的體會(huì)。

一、 做好選題和開題工作

學(xué)生的畢業(yè)論文從選題開始，題目選得是否合適，對(duì)后續(xù)寫作工作有很大影響。我們會(huì)在《畢業(yè)論文寫作》課程開始實(shí)施后，安排學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)2周，在這2周中，安排學(xué)生去查資料，指導(dǎo)老師每天都和學(xué)生見面，進(jìn)行選題指導(dǎo)。我們的專業(yè)為數(shù)控編程，選題范圍主要包括：先進(jìn)數(shù)控加工技術(shù)、夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝編制、先進(jìn)測(cè)量技術(shù)等。學(xué)生選題確定后，要填寫《畢業(yè)論文開題報(bào)告》，然后安排統(tǒng)一時(shí)間進(jìn)行開題答辯，學(xué)生在開題答辯時(shí)，要把自己的畢業(yè)論文寫作思路講清楚。

選題初期是學(xué)生最迷茫的階段，因?yàn)閷W(xué)生以前沒有類似經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)感覺無(wú)從下手。在這一階段，我們會(huì)安排幾次專題講課，講課主題有：畢業(yè)論文的要求和規(guī)范；畢業(yè)論文選題方法和范圍；論文寫作方法；往屆學(xué)生畢業(yè)論文范例剖析；等等。我們還會(huì)帶學(xué)生下企業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生到一線崗位上選題，比如帶學(xué)生到手機(jī)和平板電腦外殼加工企業(yè)參觀，會(huì)指導(dǎo)學(xué)生選加工手機(jī)外殼和平板電腦外殼的氣動(dòng)夾具設(shè)計(jì)做為課題。帶學(xué)生到數(shù)控機(jī)床廠參觀，會(huì)指導(dǎo)學(xué)生選數(shù)控維修方面的課題。帶學(xué)生到三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)企業(yè)參觀，會(huì)指導(dǎo)學(xué)生選精密測(cè)量方面的課題。

二、 注意跟蹤指導(dǎo)

學(xué)生在通過(guò)2周完成選題后，要馬上下企業(yè)進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)，學(xué)生要在利用業(yè)余時(shí)間撰寫論文。學(xué)生在下企業(yè)后，允許和鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)在學(xué)校的選題和開題經(jīng)驗(yàn)，再結(jié)合崗位實(shí)際情況重新選題。學(xué)生盡量安排到擁有技師工作站資質(zhì)的企業(yè)工作，我們要求企業(yè)安排一名工程師或師傅帶學(xué)生，對(duì)學(xué)生進(jìn)行論文寫作指導(dǎo)。學(xué)校也安排一個(gè)老師跟蹤指導(dǎo)學(xué)生，定期下企業(yè)指導(dǎo)學(xué)生撰寫論文。

這一階段的工作內(nèi)容為學(xué)生在崗位上利用工作之余r間撰寫論文。由于企業(yè)工作任務(wù)緊張，學(xué)生可能會(huì)覺得沒時(shí)間做論文。為了保證論文質(zhì)量，我們會(huì)和企業(yè)協(xié)商，頂崗實(shí)習(xí)階段為學(xué)生做課題階段，不宜給學(xué)生安排太多工作任務(wù)，一般少安排加班和夜班。指導(dǎo)老師每周都要和學(xué)生保持接觸和溝通，經(jīng)常指導(dǎo)督促學(xué)生做好論文撰寫工作。

在學(xué)生到崗位上工作之后的初期，如果學(xué)生在崗位上找到了更有實(shí)用價(jià)值和更好的課題，能結(jié)合學(xué)生自己的工作做論文，在經(jīng)指導(dǎo)老師同意后，我們?cè)试S學(xué)生更換課題。最好的課題是學(xué)生結(jié)合工作崗位選的課題，寫的最好的論文也是出自工作崗位一線的論文。比如在技師工作站深圳市緣與美珠寶有限公司工作的學(xué)生，他們的工作內(nèi)容是使用小型五軸數(shù)控銑床加工珠寶，編程和加工都是學(xué)生完成，有的學(xué)生寫出了加工珠寶的夾具設(shè)計(jì)論文，郵遞學(xué)生寫出了珠寶數(shù)控加工工藝改進(jìn)方面的論文，都受到了好評(píng)。

三、 做好答辯工作

答辯是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，可以檢驗(yàn)學(xué)生是否對(duì)自己的論文能夠說(shuō)清楚，通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生是否有抄襲現(xiàn)象。我們提出總的要求是：（1）選題具有科學(xué)性、先進(jìn)性和推廣應(yīng)用價(jià)值；（2） 結(jié)構(gòu)合理、層次清楚，文字（含圖樣等）；（3）表達(dá)準(zhǔn)確通順，字?jǐn)?shù)不少于4000字；（4）內(nèi)容充實(shí)，論點(diǎn)正確，論據(jù)充分有效。

答辯時(shí)要求指導(dǎo)老師回避自己所指導(dǎo)的學(xué)生。我們從選題、結(jié)構(gòu)、文字、內(nèi)容水平和答辯表現(xiàn)等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。一般分組進(jìn)行，每組安排5個(gè)評(píng)委老師。

答辯環(huán)節(jié)能夠培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力和膽量，要求學(xué)生要做好PPT，內(nèi)容表述要流暢，回答問題要準(zhǔn)確。答辯時(shí)間一般安排在周六和周日，這樣才不和學(xué)生的工作時(shí)間沖突，保證學(xué)生都能按時(shí)參加答辯。

答辯完成后，評(píng)委小組要給出評(píng)價(jià)意見，同時(shí)給出結(jié)果，分三種情況：通過(guò)、不通過(guò)、按照要求修改后可通過(guò)。

四、 如何做好成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)

成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)是重要的指揮棒。畢業(yè)成績(jī)由幾部分構(gòu)成：選題階段表現(xiàn)，占20%；論文水平，占60%；答辯表現(xiàn)，占20%。如果第一次答辯論文沒有通過(guò)，要求學(xué)生修改論文，再給一次答辯機(jī)會(huì)。如果第二次答辯還不通過(guò)，就要安排重修。

成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)要堅(jiān)持公平、公正、公開的原則。答辯時(shí)5個(gè)評(píng)委按百分制獨(dú)立打分，最好算出總平均分，作為學(xué)生的畢業(yè)論文成績(jī)。

五、結(jié)語(yǔ)

篇7

關(guān)鍵詞：建筑變形；注意事項(xiàng)；作業(yè)流程

中圖分類號(hào)：TE42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1. 引言

為了監(jiān)視建筑物在施工的過(guò)程和使用中確定其空間位置隨時(shí)間的變化特征，需在施工過(guò)程及使用過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行變形觀測(cè)。本文主要探討的是：基于安徽省交通勘察設(shè)計(jì)院測(cè)繪處所測(cè)項(xiàng)目的觀測(cè)成果，研究在沉降觀測(cè)中常用的方法。結(jié)合本人在工作中對(duì)巢湖電廠構(gòu)筑物沉降觀測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)例分析。

2. 變形觀測(cè)方案設(shè)計(jì)

通常由設(shè)計(jì)部門提出要求，由施工組織計(jì)劃者提出布置方案，在施工期間進(jìn)行埋設(shè)，

觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)該有足夠的數(shù)量以便全面的反映沉降情況，沉降觀測(cè)點(diǎn)的布置，應(yīng)以能全面反映建

筑物地基變形特征并結(jié)合地質(zhì)情況及建筑物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定。變形觀測(cè)有許多重要的環(huán)節(jié)需在觀測(cè)前就要確定, 以便指導(dǎo)整個(gè)觀測(cè)過(guò)程。它包括測(cè)量方法和設(shè)備的選擇,監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè),測(cè)量精度和觀測(cè)周期的確定。

2.1變形監(jiān)測(cè)的方法

變形監(jiān)測(cè)的方法與設(shè)備的選擇是相輔相成的，隨著測(cè)量?jī)x器的進(jìn)步，變形監(jiān)測(cè)方法也不斷地進(jìn)步；常規(guī)的大地測(cè)量方法：如精密高程測(cè)量、精密距離測(cè)量、角度測(cè)量等。專門測(cè)量手段和技術(shù)：如液體靜力水準(zhǔn)、準(zhǔn)直測(cè)量、應(yīng)變測(cè)量、傾斜測(cè)量等；空間測(cè)量技術(shù)：GPS測(cè)量、IiSAR技術(shù)；攝影測(cè)量和激光掃描技術(shù)。根據(jù)項(xiàng)目具體要求，選擇變形監(jiān)測(cè)方案同時(shí)也決定需要使用的測(cè)量?jī)x器設(shè)備。監(jiān)控量測(cè)開始前，工程項(xiàng)目部（組）應(yīng)對(duì)儀器進(jìn)行必要的檢校，保證儀器滿足規(guī)定的精度要求。監(jiān)測(cè)所需的特殊設(shè)備和工具進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)和加工。監(jiān)測(cè)所使用的儀器必須在檢定周期之內(nèi)，應(yīng)具有足夠的穩(wěn)定性和精度，適于長(zhǎng)期、連續(xù)監(jiān)測(cè)工作的需要。

2.2變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的測(cè)設(shè)

布設(shè)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn),是為了保證測(cè)量的基準(zhǔn)統(tǒng)一,布置工作基點(diǎn)是為了便于測(cè)量工作,并減小測(cè)量誤差。必須保證基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性，定期進(jìn)行測(cè)量、分析，工作基點(diǎn)與測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)間也必須進(jìn)行測(cè)量，以得到工作基點(diǎn)的坐標(biāo)值，同時(shí)可根據(jù)坐標(biāo)值的差異，判斷工作基點(diǎn)的穩(wěn)定性。

參照《工程測(cè)量規(guī)范》GB50026—2007、《建筑變形測(cè)量規(guī)范》GB50026—2007等有關(guān)規(guī)范，巢湖電廠建筑物變形監(jiān)測(cè)按三等變形測(cè)量的精度要求施測(cè)，外業(yè)觀測(cè)按二等水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求作業(yè)。沉降觀測(cè)選用進(jìn)口精密水準(zhǔn)儀配合銦鋼尺測(cè)量,儀器標(biāo)稱精度±0.3mm/km。共埋設(shè)6個(gè)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，廠區(qū)內(nèi)埋設(shè)3個(gè)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)（均布置在施工影響范圍外地，沉降已經(jīng)穩(wěn)定的樁基建筑物的結(jié)構(gòu)柱位），廠區(qū)外埋設(shè)3個(gè)深埋式基準(zhǔn)點(diǎn)(均鉆孔至基巖，然后在其頂部設(shè)置護(hù)罩?；鶞?zhǔn)網(wǎng)為閉合水準(zhǔn)線路長(zhǎng)約4km。

本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)以建筑物結(jié)構(gòu)沉降測(cè)量為主，同時(shí)測(cè)量工程樁頂部水平位移測(cè)量。共布置測(cè)點(diǎn)160個(gè)，120個(gè)分布在各個(gè)建筑物的各結(jié)構(gòu)柱腳位，40個(gè)分布在各個(gè)建筑物的各結(jié)構(gòu)柱頂部位。結(jié)構(gòu)柱腳位監(jiān)測(cè)點(diǎn)為直徑14mm的圓鋼筋，鋼筋外端要有90°彎鉤彎上，并稍離墻體，同時(shí)立尺部位要加工成半球形并涂上防腐劑，以保證每次測(cè)量測(cè)點(diǎn)與測(cè)尺在同一位置接觸。各結(jié)構(gòu)柱頂部位變形點(diǎn)為直徑14mm的帶有細(xì)十字絲的膨脹螺絲垂直工程樁頂部水平面。

水平位移觀測(cè)使用精密全站儀配合棱鏡采用極坐標(biāo)法施測(cè)；測(cè)量采用二等水平位移標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量，變形點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不大于3mm；測(cè)點(diǎn)采用強(qiáng)制對(duì)中，減少對(duì)中誤差。

測(cè)量采用相同的觀測(cè)網(wǎng)形，固定使用儀器和觀測(cè)人員，并盡可能選擇最佳觀測(cè)時(shí)段，在基本相同的環(huán)境和條件下進(jìn)行觀測(cè)。

2.3 建筑物變形觀測(cè)的精度和頻率

工程建筑物的變形觀測(cè)能否達(dá)到預(yù)定的目的，要受很多因素的影響。其中，最根本的因

素是觀測(cè)點(diǎn)的布置、觀測(cè)的精度與頻率，以及每次觀測(cè)所進(jìn)行的時(shí)間。變形觀測(cè)的精度要求，取決于該工程建筑物預(yù)計(jì)的允許變形值的大小和進(jìn)行觀測(cè)的目的。在國(guó)際測(cè)量工作者聯(lián)合會(huì)第十三屆會(huì)議工程測(cè)量組的討論中提出：“如果觀測(cè)的目的是為了使變形值不超過(guò)某一允許數(shù)值而確保建筑物的安全，則其觀測(cè)的中誤差應(yīng)小于允許變形值的1/10~1/20；如果觀測(cè)的目的是為了研究其變形的過(guò)程，則其中誤差應(yīng)比這個(gè)數(shù)值小得多。

觀測(cè)的頻率取決于變形值的大小和變形速度，以及觀測(cè)的目的。通常應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)、工程進(jìn)度、地基土質(zhì)情況及基礎(chǔ)荷重增加情況等決定。沉降觀測(cè)的周期應(yīng)結(jié)合下面幾個(gè)因素綜合確定:

(1) 建筑物基礎(chǔ)承載土層的地質(zhì)條件;

(2) 建筑物荷載的大小;

(3) 建筑物基礎(chǔ)的類型。一般應(yīng)從施工到±0 時(shí)開始觀測(cè),以后每增加1～3 層觀測(cè)一次,封頂及竣工時(shí)各觀測(cè)一次,使用期間可根據(jù)實(shí)際沉降情況每年觀測(cè)1～4 次。

總之，要求觀測(cè)的次數(shù)，既能反映出變化的過(guò)程，又不遺漏變化的時(shí)刻。

2.4數(shù)據(jù)處理和資料分析

2.4.1數(shù)據(jù)處理

變形數(shù)據(jù)處理包括整理、整編觀測(cè)資料，計(jì)算測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)和變形量，以及分析變形的顯著性、規(guī)律和成因等。

2.4.2 資料分析

1作圖分析，即將觀測(cè)資料繪制成各種曲線，常用的是將觀測(cè)資料按時(shí)間順序繪制成過(guò)程線。

2統(tǒng)計(jì)分析，即用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法分析計(jì)算各種觀測(cè)物理量的變化規(guī)律和變化特種，分析觀測(cè)物理量的周期性、相關(guān)性和發(fā)展趨勢(shì)。

3對(duì)比分析

4建模分析，即建立數(shù)學(xué)模型，用以分離影響因素，研究觀測(cè)物理量變化規(guī)律，進(jìn)行預(yù)報(bào)和實(shí)現(xiàn)安全控制。常用的數(shù)學(xué)模型有統(tǒng)計(jì)模型、確定性模型和混合模型。

2.5成果整理與提交

1）技術(shù)設(shè)計(jì)書和測(cè)量方案

2）監(jiān)測(cè)網(wǎng)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖

3）標(biāo)石、標(biāo)志規(guī)格及埋設(shè)圖

4）儀器的檢校資料

5）原始觀測(cè)記錄

6）平差計(jì)算、成果質(zhì)量評(píng)定資料

7）變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理分析和預(yù)報(bào)成果資料

8）變形過(guò)程和變形分布圖表

9）變形監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)報(bào)的技術(shù)報(bào)告。

3. 沉降觀測(cè)的作業(yè)流程

4. 總結(jié)

在工程建筑物建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中，由于各種因素的影響，都會(huì)產(chǎn)生變形。不同的建筑物有不

同的允許變形值。在建筑物設(shè)計(jì)階段，應(yīng)按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范及工程的要求，在建筑物的和內(nèi)部都應(yīng)布設(shè)點(diǎn)。結(jié)合地質(zhì)因素，建筑物的結(jié)構(gòu)形狀，荷載及其它因素，通盤考慮，合理布設(shè)、先設(shè)計(jì)再實(shí)施。在具體觀測(cè)中，做到在測(cè)量過(guò)程中，始終要嚴(yán)格的遵守規(guī)范要求，

嚴(yán)格操作過(guò)程，這樣就可以減少數(shù)據(jù)中的粗差。合理的選擇連續(xù)觀測(cè)的周期,盲目的增加觀

測(cè)次數(shù)和縮短觀測(cè)周期,以免浪費(fèi)人力物力。

參考文獻(xiàn)

[1] 《工程測(cè)量規(guī)范》GB50026—2007(建設(shè)部國(guó)家標(biāo)準(zhǔn))

[2] 吳來(lái)端，鄧學(xué)才?！督ㄖ┕y(cè)量手冊(cè)》。北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997。

篇8

關(guān)鍵詞：測(cè)繪，不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)思考

 

一、概念

1.1、測(cè)繪的概念

測(cè)繪是指對(duì)自然地理要素或者地表人工設(shè)施的形狀、大小、空間位置極其屬性等進(jìn)行測(cè)定、采集、表述以及對(duì)獲取的數(shù)據(jù)、信息、成果進(jìn)行處理和提供的活動(dòng)。測(cè)繪可分為若干分支學(xué)科：如大地測(cè)量、攝影測(cè)量、地圖學(xué)、工程測(cè)量、海洋測(cè)量學(xué)等。其中工程測(cè)量學(xué)又可分為控制測(cè)量、房產(chǎn)測(cè)量、地籍測(cè)量、地形圖測(cè)量、施工放樣、變形監(jiān)測(cè)等等。

1.2、不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)的概念

不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)是指對(duì)房產(chǎn)、土地、森林、構(gòu)筑物等不動(dòng)產(chǎn)進(jìn)行價(jià)值評(píng)估。其是以不動(dòng)產(chǎn)為對(duì)象，由專業(yè)估價(jià)人員，根據(jù)估價(jià)目的，遵循估價(jià)原則，按照估價(jià)程序，選用適宜的估價(jià)方法，在綜合分析影響不動(dòng)產(chǎn)價(jià)格因素的基礎(chǔ)上，對(duì)不動(dòng)產(chǎn)在估價(jià)時(shí)的客觀合理價(jià)格或價(jià)值進(jìn)行估算或判定的活動(dòng)。其意義在于：為不動(dòng)產(chǎn)市場(chǎng)交易提供客觀標(biāo)準(zhǔn)；不動(dòng)產(chǎn)資產(chǎn)的價(jià)值化更有利于優(yōu)化資源配置；公平賦稅等。

二、測(cè)繪在不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)中的作用

2.1、房地產(chǎn)測(cè)繪與不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)

房地產(chǎn)測(cè)繪與房地產(chǎn)估價(jià)是城市房地產(chǎn)管理的兩個(gè)重要的組成部分，為其提供了可靠的數(shù)據(jù)和資料。

房地產(chǎn)測(cè)繪可提供房屋、土地及其房地產(chǎn)的自然狀況、權(quán)屬狀況、位置、數(shù)量、質(zhì)量以及利用狀況，為城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)、土地管理、房產(chǎn)管理以及保護(hù)產(chǎn)權(quán)人的合法權(quán)益提供準(zhǔn)確、可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)和資料。其主要內(nèi)容包括：房產(chǎn)平面控制測(cè)量、房屋調(diào)查、房屋用地調(diào)查、房產(chǎn)圖測(cè)繪、面積量算、變更測(cè)量。

它們分別從不同角度來(lái)描述和表達(dá)房地產(chǎn)，測(cè)量結(jié)果是房地產(chǎn)價(jià)格評(píng)估的主要法律依據(jù)之一，二者具有密切的聯(lián)系。論文大全。尤其在城市現(xiàn)代化進(jìn)程中，農(nóng)村集居地的拆遷工作中，房產(chǎn)測(cè)繪成果已直接成為拆遷評(píng)估的首要依據(jù)，涉及到千家萬(wàn)戶的切身利益。

2.2、地籍測(cè)繪與不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)

地籍測(cè)繪是以一定的精度測(cè)定和調(diào)查土地及其上附著物的權(quán)屬、位置、數(shù)量、質(zhì)量和利用現(xiàn)狀的測(cè)繪工作。地籍調(diào)查是為了取得土地權(quán)屬和土地利用現(xiàn)狀等基本地籍資料而組織的一項(xiàng)系統(tǒng)性的社會(huì)調(diào)查工作。其基本任務(wù)是查清宗地或地塊的坐落、位置、所有者、權(quán)屬、權(quán)源、地號(hào)、等級(jí)、面積、使用者、利用狀況、土地質(zhì)量等。

地籍測(cè)繪完成各類圖件：基本地籍圖、宗地圖、土地利用現(xiàn)狀圖、權(quán)屬界線圖等。其中宗地圖是土地證上的附圖，是土地所有者或使用者對(duì)土地的使用或擁有提供可靠的法律保證，也是處理土地權(quán)屬問題的具有法律效力的圖件。

為此，地籍測(cè)繪提供了估價(jià)必須的各類地籍要素，給不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)提供了客觀依據(jù)。

三、測(cè)繪知識(shí)是估價(jià)人員必備的

3.1了解測(cè)繪技術(shù)的必要性

不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)需具備專業(yè)的估價(jià)人員，其不僅具有扎實(shí)的理論知識(shí)、豐富的估價(jià)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、良好的職業(yè)道德修養(yǎng)，還需掌握相關(guān)政策、法律法規(guī)、開發(fā)經(jīng)營(yíng)、經(jīng)濟(jì)、城市規(guī)劃、建筑等方面的知識(shí)，其中對(duì)測(cè)繪知識(shí)的了解也不容忽視。

當(dāng)估價(jià)人員正在為某地塊（房產(chǎn)）進(jìn)行估價(jià)時(shí)，有時(shí)更多關(guān)注相似案例的單價(jià)、資本還原利率的選取、成本項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)等，最終用單價(jià)乘以地塊（房產(chǎn)）面積得出總價(jià)值。卻容易忽視此地塊（房產(chǎn)）面積的準(zhǔn)確性，從而不能得出準(zhǔn)確的不動(dòng)產(chǎn)價(jià)值；

當(dāng)評(píng)估人員根據(jù)不符合現(xiàn)勢(shì)的地籍測(cè)繪圖紙進(jìn)行評(píng)估時(shí)，使用了已變更的界址點(diǎn)所含面積，已變化的房屋層高、層數(shù)、地理名稱、門牌號(hào)等地籍要素信息，或者對(duì)地圖的符號(hào)意義、地籍區(qū)號(hào)、宗地號(hào)等理解不夠，也不能準(zhǔn)確的評(píng)估出不動(dòng)產(chǎn)價(jià)值。

所以估價(jià)人員除了須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘外，應(yīng)對(duì)測(cè)量圖紙的文字標(biāo)注、比例尺、圖示符號(hào)等有較為深入的了解，還應(yīng)掌握?qǐng)D解量算等基本的測(cè)繪技術(shù)。

3.2了解測(cè)繪誤差的必要性

測(cè)繪工作是由觀測(cè)者使用某種儀器、工具，按照規(guī)定的操作方法，在一定的外界條件下進(jìn)行的。不論觀測(cè)者多么認(rèn)真負(fù)責(zé)，技術(shù)多么熟練，使用的儀器多么精密，觀測(cè)方法多么合理，誤差是必然產(chǎn)生的。對(duì)同一個(gè)量進(jìn)行多次觀測(cè)，其結(jié)果總是有差異的，如往返丈量某段距離，或重復(fù)觀測(cè)某一角度，其結(jié)果往往是不一致的。這種差異的出現(xiàn)說(shuō)明觀測(cè)值中有測(cè)量誤差存在。測(cè)量過(guò)程甚至存在測(cè)錯(cuò)、讀錯(cuò)、記錯(cuò)等粗差。論文大全。

評(píng)定測(cè)量結(jié)果的精度高低，是用其誤差大小來(lái)衡量的。評(píng)定精度的標(biāo)準(zhǔn)，通常用平均誤差、中誤差、容許誤差和相對(duì)誤差來(lái)表示。

測(cè)繪單位根據(jù)業(yè)主的要求合理確定誤差大小，根據(jù)測(cè)繪規(guī)范要求確定合理的測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)繪的。論文大全。如1：2000的測(cè)量圖紙，其點(diǎn)位中誤差為圖紙上的0.1mm，即20cm，那么其允許誤差為3×點(diǎn)位中誤差，可達(dá)60cm。此圖如果作為宏觀規(guī)劃是完全可行的，但估價(jià)人員將測(cè)繪單位提供的1：2000測(cè)量圖紙作為土地及房產(chǎn)評(píng)估的依據(jù)時(shí)，則就出現(xiàn)較大的價(jià)值偏差。必須進(jìn)行逐邊量取尺寸，方可作為評(píng)估依據(jù)。

所以由于測(cè)量誤差等因素的存在，估價(jià)人員需對(duì)測(cè)繪單位提供圖紙上的土地（房屋）面積、尺寸等真值的“可信程度”進(jìn)行考量。

四、總結(jié)

不動(dòng)產(chǎn)價(jià)值量隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來(lái)越大，為了提供準(zhǔn)確的交易參考依據(jù)，估價(jià)人員應(yīng)當(dāng)掌握關(guān)聯(lián)專業(yè)知識(shí)、特別測(cè)繪知識(shí)，是很必要的。估價(jià)人員學(xué)會(huì)對(duì)委估價(jià)方提供的測(cè)繪資料加以分析、甚至懂得現(xiàn)場(chǎng)校對(duì)修測(cè)，這樣能避免不必要地邀請(qǐng)測(cè)繪專業(yè)人員去現(xiàn)場(chǎng)幫助，從而增加評(píng)估項(xiàng)目成本之負(fù)擔(dān)，同時(shí)又為不動(dòng)產(chǎn)之估價(jià)之精確可信準(zhǔn)備了必要前提條件，很有意義。

參考文獻(xiàn)：

【1】 洪亞敏,呂萍.土地相關(guān)經(jīng)濟(jì)理論和法律[m]北京：中國(guó)財(cái)政經(jīng)濟(jì)出版社，2008年10月

【2】 朱道林，鄒曉云等，不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)[M]，北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2007年8月

篇9

關(guān)鍵詞：GP精密單點(diǎn)定位；誤差改正；精度分析

中圖分類號(hào)：TD172+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概述

隨著計(jì)算機(jī)、無(wú)線通信、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今的衛(wèi)星定位技術(shù)正向著實(shí)時(shí)、高精度、高可靠性的方向發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化、集中式的數(shù)據(jù)服務(wù)是這些技術(shù)的典型特征。傳統(tǒng)GPS單點(diǎn)定位的精度僅僅能達(dá)到10m左右，很難滿足高精度導(dǎo)航定位的要求。精密單點(diǎn)定位是利用高精度的GPS衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星鐘差以及單臺(tái)接收機(jī)的雙頻載波相位觀測(cè)值進(jìn)行定位。由于PPP僅利用單臺(tái)接收機(jī)即可在全球范圍內(nèi)進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)高精度定位，并且能直接得到高精度的ITRF框架坐標(biāo)，真正實(shí)現(xiàn)了全球高精度無(wú)縫觀測(cè)。因此它在高精度工程測(cè)量和動(dòng)態(tài)高精度的導(dǎo)航與定位等方面都具有不可限量的應(yīng)用前景。

2 精密單點(diǎn)定位技術(shù)簡(jiǎn)介

精密單點(diǎn)定位（Precise Point Positioning,簡(jiǎn)稱PPP）技術(shù)是由美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）的Zumberge于1997年提出。該技術(shù)的思路非常簡(jiǎn)單，在GPS定位中，主要誤差來(lái)源于三類，即軌道誤差、衛(wèi)星鐘差和電離層延時(shí)。如果采用雙頻接收機(jī)，可以利用LC相位組合，消除電離層延時(shí)的影響。如果選擇地心地固系表示衛(wèi)星軌道，計(jì)算的參考框架同為地心地固系，可以消除去觀測(cè)方程中的地球自轉(zhuǎn)參數(shù)。于是，只要給定衛(wèi)星的軌道和精密鐘差，采用精密的觀測(cè)模型，就能像偽距一樣，單站計(jì)算出接收機(jī)的精確位置、鐘差、模糊度以及對(duì)流層延遲參數(shù)。

精密單點(diǎn)定位是利用高精度的GPS衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘差以及雙頻載波相位觀測(cè)值 采用非差模型進(jìn)行高精度單點(diǎn)定位的方法精密單點(diǎn)定位的解算過(guò)程如下：到IGS官方網(wǎng)站下載精密衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘差輸入精密衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘差然后利用非差相位觀測(cè)值解算測(cè)站的位置參數(shù)同時(shí)解算非差整周模糊度、接收機(jī)鐘差及對(duì)流層延遲等參數(shù),然后進(jìn)行一系列的解算。

3 精密單點(diǎn)定位技術(shù)與RTK比較

精密單點(diǎn)定位采用非差觀測(cè)值模型，可用觀測(cè)值多，保留了所有觀測(cè)信息，能直接得到觀測(cè)坐標(biāo)。不同測(cè)站的觀測(cè)值不相關(guān)，顯然誤差也不相關(guān)，測(cè)站與測(cè)站之間的距離無(wú)限制。

其不利之處是未知參數(shù)多，無(wú)法采用站間差分或星間差分的方法消除誤差影響，必須利用完善的改正模型加以改正。整周未知參數(shù)不具有整數(shù)特性。

RTK采用雙差模型觀測(cè)模型，其重要優(yōu)點(diǎn)是消除衛(wèi)星鐘差、接受機(jī)鐘差的影響。對(duì)于短基線情況，可以進(jìn)一步消除電離層和對(duì)流層延遲的影響，整周未知數(shù)具有整數(shù)特性。缺點(diǎn)是觀測(cè)值減少且相關(guān)，必須至少在一個(gè)已知站上進(jìn)行同步觀測(cè)才能求解測(cè)站坐標(biāo)。

4 精密單點(diǎn)定位技術(shù)的誤差改正

有別于雙差定位模式，非差觀測(cè)模型是描述非差觀測(cè)值與其它物理影響因素的函數(shù)關(guān)系，因此需要精確估計(jì)3類誤差源的影響：①與測(cè)站相關(guān)；②與衛(wèi)星相關(guān)；③與信號(hào)傳播路徑相關(guān)。

4.1 與測(cè)站相關(guān)的誤差改正

4.1.1 接收機(jī)鐘差。以接收機(jī)鐘差及其變化量作為待定參數(shù)，并認(rèn)為各歷元之間是相互獨(dú)立的，看成一種白噪聲，和測(cè)站位置、速度一起進(jìn)行估計(jì)計(jì)算。

4.1.2 地球固體潮改正。地球固體潮改正由和緯度相關(guān)的長(zhǎng)期項(xiàng)與周期項(xiàng)組成。PPP利用單天解消除周期性誤差后的殘差影響在水平方向可達(dá)5cm，在垂直方向可達(dá)12cm，還需利用模型加以改正。

4.1.3 海洋潮汐改正。當(dāng)測(cè)站離海岸線大于1000km時(shí)，其影響可忽略不計(jì)；對(duì)單歷元解的影響可達(dá)5cm。

4.2 與衛(wèi)星相關(guān)的誤差改正

4.2.1 衛(wèi)星鐘差改正。可在非差相位精密單點(diǎn)定位基準(zhǔn)站上利用相對(duì)衛(wèi)星鐘差，基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)分析中心將所計(jì)算的1s更新率的精密相對(duì)衛(wèi)星鐘差傳輸給用戶，用戶利用這些數(shù)據(jù)，計(jì)算的定位結(jié)果可以滿足精度要求。

4.2.2 衛(wèi)星軌道誤差?；鶞?zhǔn)站數(shù)據(jù)分析中心根據(jù)IGS實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)精密星歷的軌道誤差有25-40cm，可以滿足實(shí)時(shí)PPP的0.5m以內(nèi)的定位精度要求，而事后精密星歷的精度更可以達(dá)到3-5cm。

4.2.3 相對(duì)論效應(yīng)。由于衛(wèi)星和接收機(jī)所在位置的地球引力位及在慣性空間中的運(yùn)動(dòng)速度不同，將導(dǎo)致衛(wèi)星鐘頻率產(chǎn)生視漂移。因此，在GPS衛(wèi)星發(fā)射前，有意將衛(wèi)星鐘基準(zhǔn)頻率降低0.00455Hz來(lái)解決頻率偏差，對(duì)于非常數(shù)部分，則采用數(shù)學(xué)模型改正。

4.3 與信號(hào)傳播路徑相關(guān)的誤差改正

4.3.1 對(duì)流層延遲。Niell模型是高精度GPS定位中廣泛采用的投影函數(shù)。PPP單點(diǎn)定位采用Niell模型改正后，一般仍會(huì)有數(shù)cm的殘差，因此還需要一階高斯馬爾可夫過(guò)程等方法來(lái)進(jìn)行模擬。

4.3.2 電離層延遲改正。對(duì)于雙頻碼相位接收機(jī)來(lái)說(shuō)，通常利用雙頻觀測(cè)值的組合消除電離層影響項(xiàng)。

4.3.3 多路徑效應(yīng)。消除此項(xiàng)誤差的措施主要有：選擇測(cè)站位置時(shí)注意避開信號(hào)反射物；接收機(jī)天線配備抑徑板或抑徑圈。

5 精密單點(diǎn)定位技術(shù)的精度分析

5.1 在定位過(guò)程中需同時(shí)采用相位和偽距觀測(cè)值

5.2 需使用精密衛(wèi)星星歷和精密衛(wèi)星鐘差等重要數(shù)據(jù)。目前靜態(tài)或事后處理的動(dòng)態(tài)用戶已經(jīng)可以無(wú)償從IGS JPL等網(wǎng)站上獲取 事后精密衛(wèi)星星歷的精度已優(yōu)于5cm,精密衛(wèi)星鐘差的精度已達(dá)0.1ns。

5.3 在解算模型中需考慮固體潮、大洋負(fù)荷、衛(wèi)星天線相位偏差等誤差的精確改正模型。

5.4 精密單點(diǎn)定位無(wú)法固定整周模糊度，并且其定位質(zhì)量依賴于的非差觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。因此，非差觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理顯得尤為關(guān)鍵。

P3解算軟件是精密單點(diǎn)定位解算軟件，P3解算軟件可以進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)解算。有兩種處理模式供選擇，SPP(只使用碼測(cè)量)和PPP(主要運(yùn)用相位測(cè)量)。

對(duì)于對(duì)流層和電離層延遲，P3軟件利用模型和隨機(jī)參數(shù)估計(jì)共同改正對(duì)流層延遲誤差，使用Hopfield模型和Niell函數(shù)改正對(duì)流層延遲誤差，將模型改正后的對(duì)流層延遲殘差作為一個(gè)參數(shù)，使用隨機(jī)游走法進(jìn)行估計(jì)；使用雙頻非差載波相位觀測(cè)值消除電離層延遲誤差，提出了一種新的消除電離層延遲的方法[3]。

根據(jù)一系列的對(duì)比試驗(yàn)，可以得到以下結(jié)論：IGS提供的快速星歷鐘差產(chǎn)品和最終星歷鐘差產(chǎn)品均能滿足精密單點(diǎn)定位要求，使用快速產(chǎn)品或最終產(chǎn)品對(duì)靜態(tài)精密單點(diǎn)定位精度幾乎沒有影響，兩者精度一致。

衛(wèi)星鐘差改正采樣間隔是影響靜態(tài)精密單點(diǎn)定位收斂時(shí)間的重要因素，使用JPL提供的30S采樣間隔的衛(wèi)星鐘差改正可以顯著加快三維坐標(biāo)的收斂速度，改善定位精度。

星況良好時(shí)，使用P3軟件解算單臺(tái)接收機(jī)靜態(tài)定位結(jié)果時(shí)，在三維坐標(biāo)方向均可達(dá)到cm級(jí)精度。使用P3軟件解算單臺(tái)接收機(jī)靜態(tài)定位結(jié)果時(shí)，三維坐標(biāo)方向上的收斂速度有所不同。

結(jié)論

借助IGS的精密星歷和衛(wèi)星鐘差信息，PPP精密單點(diǎn)定位在定位精度上要優(yōu)于傳統(tǒng)單點(diǎn)定位幾十倍，甚至幾百倍；與差分GPS比較而言，便于質(zhì)量控制、節(jié)省作業(yè)開支、不受距離限制。由此可知，GPS精密單點(diǎn)定位具有廣闊的應(yīng)用前景，利用單臺(tái)雙頻GPS接收機(jī)在全球范圍內(nèi)進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)作業(yè)，可直接得到高精度的ITRF框架坐標(biāo)，在區(qū)域高精度坐標(biāo)框架的維持、海洋戰(zhàn)略的實(shí)施、區(qū)域或全球性的科學(xué)考察、高精度動(dòng)態(tài)導(dǎo)航及低軌衛(wèi)星的定軌等方面都具有不可估量的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

篇10

【關(guān)鍵詞】過(guò)套管測(cè)井;刻度系統(tǒng);漏電流;地層電阻率;采集系統(tǒng)

引言

過(guò)套管電阻率測(cè)井技術(shù)是我國(guó)正在研究的高新技術(shù)之一。其中俄羅斯的CHFR與斯倫貝謝過(guò)套管電阻率測(cè)井系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)外開發(fā)比較成熟的技術(shù)，是通過(guò)測(cè)量套管上的電壓降從而達(dá)到測(cè)量地層電阻率。但是測(cè)量的有用采集信號(hào)在納伏級(jí)容易受到各種干擾，因此建立了刻度系統(tǒng)間接測(cè)量漏電流，從而減少誤差。過(guò)套管電阻率測(cè)井刻度系統(tǒng)提供儀器標(biāo)定與檢測(cè)的試驗(yàn)平臺(tái)，在分析過(guò)套管電阻率測(cè)井方法的基礎(chǔ)上，提供儀器性能測(cè)試、測(cè)量精度標(biāo)準(zhǔn);實(shí)現(xiàn)儀器準(zhǔn)確度的檢驗(yàn);優(yōu)化性能指標(biāo)參數(shù)。關(guān)鍵技為漏電流的精確測(cè)量，極微弱信號(hào)的采集和處理和刻度池實(shí)現(xiàn)不同地層介質(zhì)的模擬

1.過(guò)套管電阻率測(cè)井技術(shù)的測(cè)井原理

簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，過(guò)套管電阻率測(cè)井原理就是在套管內(nèi)通過(guò)測(cè)量套管上的電壓降從而達(dá)到測(cè)量地層電阻率目的。如圖1所示，如果有電流被注入套管，大部分電流會(huì)沿套管向上或向下流動(dòng)，只有一小部分的電流泄露到周圍地層.如果能測(cè)量出在Z長(zhǎng)度范圍內(nèi)泄露電流的大小以及中點(diǎn)出的電壓V，這樣就可以計(jì)算出可視電阻率，公式如下：

2.過(guò)套管電阻率測(cè)井刻度系統(tǒng)

應(yīng)用TMS320F2812DSP作為主控芯片設(shè)計(jì)出刻度系統(tǒng)如圖1所示，該系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)套管微弱電壓信號(hào)的采集與處理，并將處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)傳輸總控制模塊，數(shù)據(jù)傳輸控制模塊再將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。

圖1 刻度系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

構(gòu)建過(guò)套管電阻率測(cè)井刻度系統(tǒng)仿真過(guò)套管電阻率測(cè)井儀的測(cè)井過(guò)程，就是在模擬真實(shí)套管的環(huán)境中，模擬不同地層介質(zhì)漏電流的條件，模擬不同介質(zhì)的測(cè)試環(huán)境，模擬過(guò)套管測(cè)井儀的數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理的能力。

過(guò)套管電阻率測(cè)井刻度系統(tǒng)主要由信號(hào)調(diào)理、信號(hào)采集、信號(hào)處理、地面控制、信號(hào)傳輸、地層介質(zhì)模擬器以及精密電阻陣列或刻度池等構(gòu)成。

3.地層漏電流I用精密電阻陣列來(lái)計(jì)算

考慮到地層視電阻的測(cè)量準(zhǔn)確度主要取決于地層漏電流I的測(cè)量準(zhǔn)確度，因此對(duì)漏電流和由漏電流計(jì)算得到的電阻率進(jìn)行雙重標(biāo)定，以確定最終的刻度系數(shù)。這是與一般測(cè)井儀不同之處。

圖2 測(cè)量地層漏電流的模型

且：

從而得到：

式中Rw為圍巖電阻，Rt為地層視電阻，R為套管電阻，I為地面激勵(lì)電流，I為地層漏電流;

實(shí)際工程操作中我們應(yīng)用集中參數(shù)代替分布參數(shù)，將各電極之間的套管的電阻作為一個(gè)整體進(jìn)行計(jì)算，從而建立上圖漏電流刻度模型，上圖式為理論標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)，利用節(jié)點(diǎn)法推算出漏電流與大電流激勵(lì)源提供的電流的對(duì)應(yīng)方程;因?yàn)镮為納伏級(jí)別，容易受到干擾所以在選定標(biāo)準(zhǔn)電阻Rt上加一個(gè)精確電壓表從而間接實(shí)現(xiàn)漏電流的測(cè)量，再與理論值進(jìn)行標(biāo)定，得到刻度系數(shù)K1=Rw/（Rw+Rt）。此方法的優(yōu)點(diǎn)在于去掉了上圍巖電阻，從而減少了電流的消耗，從而降低了功率。

4.采集

研究微弱信號(hào)（套管測(cè)井過(guò)程中位微弱信號(hào)）采集技術(shù)，以及信號(hào)特性和采集要求，選取合適的器件，構(gòu)建圖6流程圖完成模擬和數(shù)字電路設(shè)計(jì)和調(diào)試工作，包括24位的-∑ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換，DSP控制.

微弱信號(hào)經(jīng)過(guò)前置放大、單端轉(zhuǎn)差分調(diào)理后，首先要對(duì)其進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，且要求高精度.傳統(tǒng)模數(shù)轉(zhuǎn)換有并行、逐次逼近型、積分型也有近年發(fā)展起來(lái)的-∑和流水線型.24位的-∑ADC1274采用了極低位的量化器，從而避免了制造高位轉(zhuǎn)換器和高精度電阻網(wǎng)絡(luò)的困難;另一方面，因?yàn)椴捎昧?∑調(diào)制技術(shù)和數(shù)字抽取濾波，可以獲得極高的分辨率，并且不會(huì)對(duì)抽樣值幅度變化敏感.內(nèi)部具有自校準(zhǔn)、系統(tǒng)校準(zhǔn)等其它校準(zhǔn)來(lái)減少誤差;因此我們選用了TI推出的多通道24位工業(yè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器.

5.驗(yàn)證試驗(yàn)

采用TMS320F2812DSP為核心芯片開發(fā)制造的過(guò)套管電阻率測(cè)井刻度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)儀器的精確刻度，完成了對(duì)微弱信號(hào)的采集處理;根據(jù)所測(cè)的電壓值得到的漏電流來(lái)計(jì)算地層電阻率的值，最后進(jìn)行了系統(tǒng)試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，地層電阻率測(cè)量可達(dá)到100Ω，整個(gè)系統(tǒng)測(cè)量精度滿足設(shè)計(jì)要求且工作穩(wěn)定.

6.結(jié)論

為了保證石油測(cè)井儀器測(cè)量參數(shù)的準(zhǔn)確性與維護(hù)量值體系的統(tǒng)一，就必須對(duì)測(cè)井儀器進(jìn)行刻度，未經(jīng)刻度標(biāo)定的測(cè)井裝置是不可信的?？潭妊b置是指用于刻度測(cè)井儀的、具有已知準(zhǔn)確性而穩(wěn)定的量值的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、裝置或物理模型，不同類型的測(cè)井儀器具有各自的刻度裝置。井下儀器可以通過(guò)刻度檢測(cè)出工作是否正常。對(duì)于每種井下儀器的刻度高值和低值，都要求有一定的精度范圍.超出這個(gè)范圍內(nèi)，則認(rèn)為出現(xiàn)故障。

參考文獻(xiàn)

[1]Realization of foreign fiber detecting algorithm based on ADSP-BF533 [J].IEEE Computer Society，2009，16（8）.