精密高程测量在工程建设中的应用

目录TOC\o"1-3"\h\u1011摘要 ③在相同的条件下，采用对向观测法的测量精度最高，单向观测法的精度最低。2.3.3精密三角高程测量观测时应注意的问题(1)在太阳光的照射下，中午前后的一段时间内，望远镜成像受大气变化影响而变化，使观测竖直角的精度受到极大影响，最好不要在此时段进行观测或者缩短观测边长；(2)观测时间的选择决定了成像是否稳定，因此在日出或者日落的时候大气折光变化较大是不适合进行长边观测；(3)自动照准测量，在棱镜前方的视野内不能有花草、树木、电线等障碍物；(4)视线的上空不可以有烟火，飘动的雾团也不能存在；(5)采用对向观测的方法时，如果在一个测站的观测时间过长，那么必须重新进行对向观测；(6)对中杆在测段的起、终点控制点或水准点时必须要稳定；(7)全站仪的测站位置必须要选择好，以确保全站仪的稳定。[14]2.3.4精密三角高程测量的误差来源(1)竖直角和距离观测的误差竖直角的观测误差主要受仪器的精度和照准误差的影响，其中精密三角高程测量的误差主要就是受观测角误差的影响。(2)大气折射的影响大气折射系数的变化是非常复杂，很难准确地掌握其变化规律，一般测量中采用同时对向观测的方法来减小其影响。在对向观测中，大气折射对高差的影响因子为K。对于对向观测的两点，在相同的一段时刻，其折射路径大致相同，大气折射系数大致相等，相差不大于0.04。仪器高和棱镜高的测量误差仪器高和棱镜高的量取可以采用钢尺多次测量取平均值的方法来获取。垂线偏差的影响。(5)地球曲率的影响。[15]2.3.5精密三角高程测量的应用精密三角高程测量与几何水准相比较而言，它不易受地型和环境条件的制约；利用精密三角高程测量的方法可以进行一些如深山大谷、高耸建筑物、跨越宽阔的江河水面、高边坡等常规几何水准测量不容易操作的测量工作。其中在狭长的带状形的公路控制测量工作中，水准测量的工作量大，平面控制测量工作推进速度较慢，而且穿越崇山峻岭地区时测量结果很难达到四等水准测量的精度，而精密三角高程测量可以很好地解决这些问题。随着科学技术的发展，测量仪器的自动照准性能得到了极大的提高，伴随着观测方法和观测顺序的规范化，精密三角高程测量在未来的高程测量当中完全可以替代水准测量。以下是两个精密三角高程测量的应用实例：（1）长沙南到韶关的武广铁路客运专线，主要采用精密三角高程测量代替二等水准测量，测量线路的长度超过了400公里，测量线路穿过的地方有丘陵和山区，并且跨越了多处江河，测区的条件极其的复杂。这种测量条件下，测量的结果达到了二等水准测量的精度要求。经施工单位进行二等水准测量的复测，结果符合精度要求。按较差统计计算的每公里测量的高差中误差为1.9mm(限差为2mm)。[16](2)大瑶山采用精密三角高程测量。长约64公里的测量线路，跨越两个低谷，三个山口，总的高差变化超过了2000米。由两个一等水准点构成符合水准路线的测量线路，测得的闭合差为11.9mm(限差为12mm)。[16]3精密三角高程测量与精密水准相结合对在复杂的山区或者地形起伏较大的测量工作中，如果采用单一的精密水准测量会使测站较短，架站越多造成的误差积累越大，测量的结果可能会无法满足需要，而且会浪费很多时间，使测量工作的经济效益无法兼顾，采用精密三角高程测量与精密水准测量相结合的方法可以有效地解决了这一问题。3.1技术依据根据张正禄教授2006年在武汉大学学报上发表的《精密三角高程代替一等水准测量的研究》一文，我们可以得出：在一定条件下，采用精密三角高程测量是可以代替一等水准测量，那么精密三角高程测量代替二等水准也一定也可以实现。所以针对复杂地区的高程控制测量提出了采用精密三角高程与精密水准相结合这一方法，以向莆铁路FJ-3A标的控制点GCPⅡ64-2与FJ-5B标的控制点GCPⅡ66进行联合测量为例，进行分析说明。向莆铁路地处戴云山山脉，沟壑丛生，测区条件十分复杂。其中在向莆铁路FJ-3A标的控制点GCPⅡ64-2与FJ-5B标的控制点GCPⅡ66之间进行水准联测中，受高山的阻隔使直线距离仅3.1km的两相邻高程点，要多走200多千米的路程才可以完成水准测量工作。长距离的水准测量不但增大了测量者的劳动强度、增加了测量的费用，而且测站较多导致了测量精度的降低，给高程测量带来了不小的麻烦。经过咨询测量专家，分析和研究指出：在200-1000m距离之内，采用徕佧TCA2003全站仪，利用精密三角高程测量的方法是可以代替二等水准测量。采用精密三角高程对向观测，实现了仅有3.8km的高程测量路线，测量成果见表3-1。[17]表3-1测站目标竖直角/°′″斜距/m平距/m仪高/m镜高/m高差/mm实测高程/m设计高程/m实测修正实测实测GCPⅡ64-2ZD1-03920412.668412.6411.5621.5591.4861.483-4.6319254.5321254.5321ZD1GCPⅡ64-203952412.672412.6441.4671.4641.6391.6374.6279249.9022ZD1ZD2131936428.363416.8221.4671.4641.3931.39098.8267ZD2ZD1-132030428.386416.8301.5151.5121.5091.506-98.8329348.7320ZD2ZD3125316510.311497.4491.5151.5121.4681.465113.8898ZD3ZD2-125335510.311497.4541.4541.4511.5101.507-113.9026462.6282ZD3ZD4195951187.054175.7741.4541.4511.3821.37964.0435ZD4ZD3-195912187.037175.7741.4411.4381.5671.564-64.0534526.6767ZD4ZD5084313351.061347.0001.4411.4381.5121.50953.1633ZD5ZD4-084204351.039347.0021.431.4261.5081.505-53.1739579.8453ZD5ZD6-024625859.731858.7291.431.4261.4201.417-41.5260ZD6ZD5024614859.735858.7251.461.4571.5471.54441.5299538.3124ZD6GCPⅡ660139581172.3321171.8301.4711.4681.6601.65834.0095GCPⅡ66ZD6-0140151172.3351171.8421.6051.6021.5081.505-33.9746572.3044572.2990由表3-1中，可以得出：一些测段的高差较差值超过了限差规定，经过分析研究表明造成超限的原因：造成对向观测的高差较差值超限的原因主要是由于大气折光系数（仪器一般默认为k=0.13）无法精确选取而引起的；但是经过对向观测的高差值取平均值后基本上可以消除球气差的误差影响，对最终的测量结果精度不会产生较大影响的。所以对超过测量限差的测量数据，采用同时对向观测的方法重新再次进行测量，只要同一侧段内对向观测值的平均值的高差较差满足≤的要求，那么两组对向观测数据的高差的较差值超过限差的问题可以适当降低要求。[17]对表3-1进行数据进一步处理可得表3-2表3-2控制点距离/m高差/m高差改正数/mm改正后高差/m实测高程/m改正后高程/mGCPⅡ64-2412.670-4.6299-1.1-4.6310254.5321254.5321ZD1249.9022249.9011428.37498.8298-1.198.8287ZD2348.7320348.7298510.311113.8962-1.3113.8949ZD3462.6282462.6247187.04664.0484-0.564.0479ZD4526.6767526.6726351.04553.1686-0.953.1677ZD5579.8453579.8403859.733-41.5280-2.3-41.5303ZD6538.3124538.31001172.33433.9920-3.133.9889GCPⅡ66572.3044572.2989∑3921.512317.7772-10.3317.76692011年11月15日，测量工作者对贯通后的乌口岭隧道，进行了隧道贯通测量，贯通的高程误差是+2.3cm，满足《高速铁路工程测量规范》中±2.5cm的限差要求，达到了预期效果。3.2改进方法对向莆铁路中的高程控制测量中采用精密三角高程测量与精密水准相结合的方法，具体施测就是：采用精密水准测量的方法对GCPⅡ64-2至ZD1、ZD6至GCPⅡ66两段已经进行了精密三角高程测量的路线进行再次测量，选取能满足二等水准测量要求的电子水准测量仪器。据精密水准测量有关技术的规范要求（表3-3）：表3-3等级项目视线长度前后视距差/m前后视距差积累/m视线高度/m基、辅分划读数之差/mm基、辅读数所得之差/mm上下丝读数均值与中丝读数之差/mm检测间歇点高差之差/m水准路线往返侧高差不符值/mm仪器类型视距/m视线大于20m视线小于20m一等DS05≤35≤0.5≤1.5≥0.8≥0.5≤0.3≤0.5≤3.0≤0.7二等DS1≤50≤1.0≤3.0≥0.5≥0.3≤0.5≤0.7≤3.0≤1.0DS05≤60根据表3-3可得出，采用天宝Dini03型号的数字水准仪，每公里往返测量高差中误差为±0.3mm，按二等水准测量的方法在GCPⅡ64-2至ZD1、ZD6至GCPⅡ66两段进行水准测量。然后根据观测结果求出ZD1、ZD6的高程以及GCPⅡ64-2至ZD1、ZD6至GCPⅡ66两段的高差，把水准测量的高差作为第二类观测值，精密三角高程测量的观测值作为第一类观测值，把两次观测的高差进行平差计算，可以以GCPⅡ64-2至ZD1、ZD6至GCPⅡ66两段中其中一段水准测量的高差，作为单位权进行，依次求出精密三角高程测量的各段测量的高差，然后根据平差分配原则，重新再次求出各点的高程，可以提高各点的精度，而且可以缩短测量的时间，提高测量的效率。3.3不足之处精密三角高程测量的主要误差来源包括测角误差、测距误差和大气折光的影响。因此选取精度较高的全站仪进行测量，可以提高测角、测距的精度，但是大气折光的影响仍然是无法进行准确测定出来的，因此进一步测定大气折光的影响，建立数学模型或者采用新的计算方法求出精确的大气折光系数，将是精密三角高程测量应用的必然趋势。4结束语在复杂地区的高程控制测量和高程传递过程工作中，通过采用密水准测量和精密三角高程测量精相结合的方法，可以完成测量工作，以满足工程建设的要求。随着科学技术的发展，测量仪器的精度必然会进一步提高，在不远的将来也许就可以更大地减小大气条件等外界条件的影响，测量成果的精度会有不小的提高；未来也可能采用精密GPS水准就可以代替二等水准甚至一等水准的测量工作。进一步提高测量精度，满足各种工程建设的需要；努力发展精密测量的智能化、自动化，极大地减轻测量人员的劳动强度；提高观测值的可靠性和测量系统的稳定性；研究合宜的数据处理方法等是未来测量的发展趋势。致谢毕业论文的撰写已经接近尾声了，四年的大学生活也即将结束，我也不得不面对踏入社会工作的现实，心中此时有些许的感慨和不舍，那些熟悉的老师和同学，我们也将就此说声再见了。在此我想对我的母校、父母亲人们、老师和同学们表示真诚的感谢。感谢我的父母对我四年的大学的支持和关怀；感谢母校河南工程学院给我提供了一个如此良好的学习环境，使我的人生增加了一笔不可多得的财富；感谢老师们认真的教学态度，使我学会了严谨、细心、事实求是的学习态度；感谢同学们对我生活和学习上的热情帮助，使我度过了一个比较不错的大学生活。我非常感激文睿老师在我的毕业论文写作过程中对我的悉心指导和热情帮助，在此诚挚的说：“文老师谢谢您”。从论文的选题开始，到定题，再到查阅文献资料，文献综述等工作中，文老师以其一丝不苟的态度，严谨的作风，对我们各项工作都给与极大的支持。写作过程中遇到的各种问题，通过向文老师请教都得到了很好的解决。论文等各种成果，经过文老师的审阅和很多非常重要的建议，多次修改总算基本达到了要求。再次由衷的感谢文睿老师对我的悉心指导和无私帮助。参考文献[1]梁振英，特高精度水准测量方法的研究(上)[J]，测绘通报，1992(6)[2]陈炎钊，现代技术与经典方法相结合的精密高程测[J],大坝与安全，2006(zl)[3]杨俊，如何提高水准测量精确度的探讨[J]，城市建设理论研究，2012(1)[4]梁振英，董闻鸿，姬恒栋，精密水准测量的理论和实践[D],测绘出版社，2004,12[5]潘正风，程效军，成枢等，数字测图原理与方法[M],武汉大学出版社，2009,9[6]黄腾，华锡生，岳东杰，精密GPS过江水准在特大桥梁工程中的应用[J],水利水电科技进展，2001,21(5)[7]夏鹏，罗新宇，吴和元，GPS高程测量代替精密水准测量的可行性研究[J，甘肃科技,2010,26（3）[8]赵风雷，张潇，杨松林等，GPS跨河水准在南水北调穿黄工程中的应用研究拍[J],长江工程职业技术学院学报，2011,28(3)[9]刘鲁冰，远程沉降实时监测系统的设计与应用[D],2010(6)[10]孙华，李艳芳，岳昊，GPS精密高程测量在武成GPS控制网复测中的运用[J],北京测绘，2009(4)[11]潘小东，黄汝霖，许大欣等，精密三角高程测量试验[J]，城市勘察，2009(5)[12]柏文锋,熊斯,黄利军等，精密三角高程测量系统的研究与实现[J],科技资讯，2010(9)[13]ZHANGZHENGLU,ZHANGKun,DENGYong,LUOChanglin.ResearchonPreciseSCIENCE，2000,8(4)[14]昝峰.精密三角高程测量在公路测量中的应用[J]测绘与空间地理息,2011,34(1)[15]李凯，石力，朱清海，应用精密三角高程测量替代二等水准测量J],城市勘测，2012(5)[16]张冀辉,宁晓军，吴乔生，精密三角高程测量技术在高铁测量中的分析与应用[J],活力，2011(6)[17]段恩新，复杂测区条件下精密三角高程测量技术的研究[J],石家庄铁道大学学报，2012,25(3)目录第一章总论 11.1项目背景 11.1.1项目名称及承办单位 11.1.2承办单位 11.1.3项目建设地点 11.1.4可行性研究报告编制单位 11.2报告编制依据和研究范围 11.2.1报告编制依据 11.2.2研究范围 21.3承办单位概况 21.4项目提出背景及必要性 31.4.1项目提出的背景 31.4.2项目建设的必要性 41.5项目概况 51.5.1建设地点 51.5.2建设规模与产品方案 51.5.3项目投资与效益概况 51.6主要技术经济指标 6第二章市场分析及预测 82.1绿色农产品市场分析及预测 82.1.1生产现状 82.1.2市场前景分析 92.2花卉市场分析及预测 112.2.1产品市场现状 112.2.2市场需求预测 122.2.3产品目标市场分析 132.3中药材产品市场分析及预测 132.3.1产品简介 132.3.2产品分布现状分析 152.3.3市场供求状况分析 162.3.4市场需求预测 17第三章建设规模与产品方案 203.1项目的方向和目标 203.2建设规模 203.3产品方案 213.3.1优质高产粮食作物种植基地 213.3.2无公害蔬菜种植基地 213.3.3中药材种植基地 213.3.4花卉种植基地 21第四章建设场址及建设条件 224.1建设场址现状 224.1.1建设场址现状 224.1.2厂址土地权属类别及占地面积 224.2建设条件 224.2.1气象条件 224.2.2水文及工程地质条件 234.2.4交通运输条件 234.2.5水源及给排水条件 244.2.6电力供应条件 244.2.7通讯条件 244.3其他有利条件 244.3.1农产品资源丰富 244.3.2劳动力资源充沛 254.3.3区位优势明显 25第五章种植基地建设方案 265.1概述 265.1.1种植基地运营模式 265.1.2种植基地生产执行标准 265.23000亩优质高产粮食作物种植基地建设方案 285.2.1品种选择 285.2.2耕作技术 285.2.3种植基地建设内容和产量预期 335.32000亩无公害蔬菜种植基地建设方案 345.3.1概述 345.3.2无公害蔬菜质量标准 345.3.3蔬菜栽培与田间管理 355.3.4种植基地建设内容和产量预期 375.42000亩中药材种植基地建设方案 385.4.1概述 385.4.2GAP基地建设要求 385.4.3选择优良品种 395.4.4金银花栽培与田间管理 395.4.5种植基地建设内容和产量预期 435.52000亩花卉种植基地建设方案 445.5.1概述 445.5.2技术方案 455.5.3种植基地建设内容和产量预期 49第六章田间工程及配套设施建设方案 516.1概述 516.23000亩绿色粮食作物种植基地灌溉方案 516.2.1总体布局 516.2.2设计依据 526.2.3灌溉制度的确定 526.2.4渠道衬砌工程设计 536.32000亩无公害蔬菜种植基地灌溉方案 556.3.1总体布局 556.3.2设计依据 556.3.3主要设计参数 566.3.4灌水器选择与毛管布置方式 566.3.5滴灌灌溉制度拟定 576.3.6支、毛管水头差分配与毛管极限长度确定 586.3.7网统布置与轮灌组划分 596.3.8管网水力计算 606.3.9水泵扬程及选型 646.42000亩中药材种植基地灌溉方案 656.4.1设计依据 656.4.2设计参数 656.4.3喷头选型和布置间距 656.4.4灌溉制度 666.4.5取水工程规划布置 686.4.6管网水力计算 706.4.7机泵选型 726.52000亩花卉种植基地灌溉方案 726.5.1设计依据 726.5.2微灌主要设计参数 726.5.3微灌灌水器选择与毛管布置方式 736.5.4微灌灌溉制度拟定 746.5.5微灌支、毛管水头差分配与毛管极限长度确定 756.5.6微灌网统布置与轮灌组划分 766.5.7微灌管网水力计算 776.5.8水泵扬程及选型 816.6田间道路工程 866.7灌溉工程 866.7.1机井工程 866.7.2提灌站改造 876.8沟道治理工程 896.9田间配套设施 906.9.1仓储工程 906.9.2农业技术培训中心 93第七章节能、节水 967.1研究依据 967.2能耗分析 977.3节能措施 97第八章环境与生态影响分析 988.1环境影响现状分析 988.2生态环境影响分析 988.2.1建设期对生态环境的影响 988.2.2运营期对生态环境的影响 988.3生态环境保护措施 988.3.1采用的依据和标准 988.3.2建设期对环境的保护措施 998.3.3运营期对环境的保护措施 1008.4环境影响评价 100第九章企业组织与劳动定员 1019.1公司体制及组织机构 1019.2劳动定员 1019.3人员来源及培训 1029.3.1人员来源 1029.3.2人员培训 102第十章项目组织管理与实施进度计划 10310.1基本要求 10310.2项目组织 10310.3项目管理 10310.4建设周期计划 104第十一章风险分析 10511.1风险因素 10511.2风险因素分析及风险程度 10511.3防范和降低风险的对策 106第十二章投资估算和资金筹措 10812.1投资估算 10812.1.1投资估算的编制范围 10812.1.2投资估算依据 10812.1.3投资估算方法 10812.2总投资估算 10912.4资金筹措 10912.5资金使用计划 109第十三章财务经济评价及社会效益评价 11013.1产品成本和费用估算 11013.1.1项目计算期及基准收益率 11013.1.2财务评价说明 P