大學(xué)變形監(jiān)測PPT課件：第01章_變形監(jiān)測緒論

1、精密工程測量與變形觀測精密工程測量與變形觀測precision engineering survey and deformation observing 專專 業(yè)：測繪工程業(yè)：測繪工程課程性質(zhì)課程性質(zhì)人文與社會科學(xué)工程與技術(shù)科學(xué)醫(yī)藥科學(xué)農(nóng)業(yè)科學(xué)自然科學(xué)學(xué)科分類測繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域（gb/t 13475-92）一級學(xué)科二級學(xué)科測繪儀器技術(shù)(學(xué))海洋測繪技術(shù)(學(xué))工程測量技術(shù)(學(xué))地圖制圖技術(shù)(學(xué))學(xué))攝影測量與遙感技術(shù)(大地測量技術(shù)(學(xué))課程性質(zhì)課程性質(zhì)專業(yè)分類攝影測量與遙感系統(tǒng)地圖制圖學(xué)與地理信息測繪工程大地測量學(xué)與測量工程分類專業(yè)課程研究領(lǐng)域、任務(wù)課程研究領(lǐng)域、任務(wù)由于發(fā)展空間科學(xué) 、進行

2、大型特種精密科學(xué)實驗以及各種現(xiàn)代化建設(shè)的需要，工程建筑物的規(guī)模越來越大，建筑物的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部設(shè)施也越來越復(fù)雜。為這些規(guī)模巨大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備精尖的大型工程和工業(yè)建設(shè)項目提供測量保障和質(zhì)量控制的過程中，經(jīng)典的測量方法不能滿足要求，就需要采用新的測量手段、儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)處理方法來實現(xiàn)，在這種情況下，精密工程測量也就應(yīng)運而生了。大型精密工程主要包括高能粒子加速器、大型核電站、高速磁浮鐵路、大型射電天文望遠鏡、大型橋梁隧道工程、超高層建筑物以及長距離道軌和傳送帶裝置等。 大跨徑橋大跨徑橋大跨徑橋大跨徑橋大跨徑斜拉橋的跨度大跨徑斜拉橋的跨度大跨徑橋梁的塔高大跨徑橋梁的塔高西堠門大橋西堠門大橋蘇通大橋蘇通大

3、橋杭州灣大橋杭州灣大橋青島海灣大橋青島海灣大橋輸水隧道輸水隧道粒子加速器粒子加速器天文望遠鏡天文望遠鏡超高層建筑超高層建筑課程性質(zhì)課程性質(zhì)變形分析與解釋地下工程測量變形測量土石方計算測量方法與限差工程測量標準量儀器工程和工業(yè)中的特殊測電子科技文獻和網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用激光技術(shù)在工程測量中工程測量信息系統(tǒng)變形測量線路工程測量與優(yōu)化測量技術(shù)與方法大型科學(xué)設(shè)備的高精度國際測量師聯(lián)合會fig工程測量委員會工作組設(shè)置的變化課程性質(zhì)和任務(wù)課程性質(zhì)和任務(wù)課程性質(zhì)課程性質(zhì)：精密工程測量是工程測量學(xué)的一個分支部分，代表著工程測量學(xué)的發(fā)展方向，現(xiàn)在沒有構(gòu)成一門獨立的學(xué)科，未來也不大可能從工程測量學(xué)中分離出來，因為精密工程測

4、量和普通工程測量的界限并不清晰，它們是一種延續(xù)和轉(zhuǎn)化的關(guān)系，隨著時間的推移，精密工程測量的知識應(yīng)用到普通工程測量學(xué)中，同時精密工程測量又會有新的發(fā)展方向。任務(wù)任務(wù)：解決各種大型、特種精密工程測量提出的極高的測量精度要求。 課程目的課程目的精密工程測量與變形觀測是測繪工程專業(yè)的一門技術(shù)專業(yè)課，其任務(wù)是通過本課程的教與學(xué)，掌握精密工程測量和建筑物變形監(jiān)測及其數(shù)據(jù)處理的基本理論、方法和技能，了解精密工程測量、變形觀測及其數(shù)據(jù)處理的基本知識，使同學(xué)們畢業(yè)后能夠勝任這一方面的工作，并能在該方向進行深入的研究。本課程實際上包含精密工程測量與變形觀測兩部分內(nèi)容，變形觀測是精密工程測量的一個應(yīng)用方向，精密工程

5、測量的理論與方法都適用于變形觀測，但變形觀測又有其自身的特點。精密工程測量定義精密工程測量定義定義：“精密工程測量規(guī)范gb/t 15314-94” ：精密工程測量是工程測量的現(xiàn)代發(fā)展和延伸，它以絕對測量精度達到毫米量級，或相對測量精度達到110-5，以先進的測量方法、儀器和設(shè)備，在特定條件下進行的測量工作。 在這個定義中，爭議最大的是相對測量精度10-5，許多知名專家和教授把相對測量精度達到10-6以上作為精密工程測量的范圍。 精密工程測量的特點精密工程測量的特點1 1測量精度要求極高測量精度要求極高 2 2非傳統(tǒng)的測量方法和專用儀器設(shè)備非傳統(tǒng)的測量方法和專用儀器設(shè)備3 3合理的數(shù)據(jù)處理方法合

6、理的數(shù)據(jù)處理方法4 4測量過程的自動化測量過程的自動化測量精度要求極高測量精度要求極高序號加速器名稱周長(km)磁鐵體安置就位的精度要求建成年代徑向（mm）高程（mm）1吉木布列得(美)0.20.500.1519562埃列溫(前蘇聯(lián))0.20.200.2019633質(zhì)子同步加速器(歐)0.60.250.2519594謝爾普霍夫(前蘇聯(lián))1.40.200.2019655超級質(zhì)子同步加速器(歐)7.90.200.2019766大型電子對撞機(歐)27.00.200.2019887同步超導(dǎo)加速器(前蘇聯(lián))28.00.200.2019958超導(dǎo)超級質(zhì)子對撞機(美)83.70.200.201996測量精

7、度要求極高測量精度要求極高京滬高鐵京滬高鐵1200km的的gps長長基線，邊基線，邊長中誤差長中誤差要求控制要求控制在在4mm以內(nèi)，相以內(nèi)，相對中誤差對中誤差達達10-9。非傳統(tǒng)的測量方法和專用儀器設(shè)備非傳統(tǒng)的測量方法和專用儀器設(shè)備非傳統(tǒng)的測量方法和專用儀器設(shè)備非傳統(tǒng)的測量方法和專用儀器設(shè)備1.引張線測量精度可達0.03mm2.銦瓦桿尺、線尺測量精度可達0.02mm3.雙色電磁波測距儀georam、terrameter dlm2測距精度0.1mm0.1ppm4.液體靜力水準測量系統(tǒng)（0.01mm）合理的數(shù)據(jù)處理方法合理的數(shù)據(jù)處理方法 觀測誤差的分布并非完全正態(tài)，有一部分誤差510會出現(xiàn)異常（粗

8、差）。如果這部分粗差數(shù)據(jù)參與假定的平差模型（正態(tài)分布模型）中處理時，平差結(jié)果會出現(xiàn)失真或歪曲。在精密工程測量中，粗差的影響將會更為顯著和致命。因此如何準確地判定粗差并把他們剔除出觀測數(shù)據(jù)，是必須解決的問題。 另外在安全監(jiān)測中，異常值的準確判定是十分重要的。如果把正常變形值判定為異常，將會引起不必要的虛驚，反之，如果把異常值誤判為正常，則危險和隱患得不到及時發(fā)現(xiàn)和處理。 測量過程的自動化測量過程的自動化（1）為了保證大型工藝設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，在運營期要經(jīng)常進行工藝設(shè)備的檢查和調(diào)校，在調(diào)校時不能關(guān)閉整個設(shè)備；（2）條件復(fù)雜下不允許進行長時間觀測，如高溫、高壓、帶電、輻射、臺風(fēng)、滑坡；（3）數(shù)據(jù)量大，人工觀測無法完成任務(wù)；（4）需要進行連續(xù)不停的觀測； 這就要求使用精度高、速度快、能遙測和自動控制的測量儀器和方法，即實現(xiàn)用儀器和自動裝置來代替人進行工作的測量自動化。測量自動化是目前精密工程測量的一個重要研究內(nèi)容。 參考書參考書1華錫生，黃騰精密工程測量技術(shù)及應(yīng)用南京：河海大學(xué)出版社，20022張正祿，吳棟材，楊仁精密工程