工程测量专业

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1、主讲人：刘文东 时间：2015.07 授课老师简介姓名：刘文东工作单位：中国化学工程第一岩土工程有限公司职称/职务：总工程师/教授级高级工程师社会兼职：1、石油和化工行业勘察设计大师2、中国石油和化工勘察设计协会工程勘察与岩土分会副会长3、沧州市土木工程学会副理事长4、中国化学工程集团公司技术专家5、河北省工程勘察设计咨询协会专家委员会委员主要论文：1、金堆城排废场人工填土高边坡稳定性数值分析2、膜上覆水真空预压技术在软土地基处理中的应用3、强夯施工振动对相邻钻孔灌注桩影响试验研究参编标准：1、真空预压法加固软土地基施工技术规程HG/T 20578-20132、化工行业岩土工程勘察成果质量检查

2、与评定标准HG/T 20707-20143、岩土工程勘察地层描述技术规程DB 13 （J） /T1522013主要专利：1、基于微机的软土地基分层沉降自动监测系统2、一种提高地基承载力的水泥砂浆桩3、不均匀沉降地面多管注浆抬升设备4、一种干砂预密振动地基加固方法刖言本教材是根据全国咨询工程师（投资）继续教育大纲、原人事部印发的全国专业技术人员继续 教育暂行规定和中咨协会制定的咨询工程师（投资）继续教育暂行规定要求编写的系列教材之一。 适用于咨询工程师工程测量专业工程技术人员继续教育培训。本教材在编写过程中，编写人员紧扣工程咨询工程师继续教育编写要求，在简单的介绍了工程测量的 基本概念和基础理论

3、知识后，重点介绍工程测量专业正在普及使用的新技术、新方法、新规范和国家以及 行业主管部门颁发实施的与行业发展建设相关的法律法规、部门规章等内容。教材共分六章，第一章、第二章介绍了工程测量的基本工作内容和工程测量在工程建设中的应用；第 三章、第四章、第五章介绍了目前正在使用或正在普及使用的卫星定位测量、航测遥感和水域测量等测量 技术；第六章介绍了与测绘工作相关的法律法规知识和政府主管部门的有关规定。希望通过本教材的学习，使工程咨询工程师能全面了解工程测量专业的主要工作内容、工作范围、在 工程项目建设中的作用及工程项目建设中需要进行的工程测量工作内容和工作方法。拓展工程咨询工程师 的相关专业知识、

4、完善工程建设项目全过程的知识结构，不断提升自身的综合素质和执业能力。本期工程测量继续教育教材由中国石油化工勘察设计协会组织编写。教材共分六章，第一章概述（2 学时）由中国化学工程第一岩土工程有限公司刘文东编写、第二章工程测量基础（12学时）由中国石油工 程建设公司华东环境岩土工程分公司魏国荣编写、第三章卫星定位测量（18学时）由中石化石油工程设计 有限公司蔡润彬编写、第四章航测遥感（20学时）由中国石油天然气管道工程有限公司徐俊科编写、第五 章生水域测量（8学时）计划明年完成编写，编写人待定、第六章测绘法律法规（12学时）由化学工业岩 土工程有限公司杨雷生编写。由于时间紧，编者水平有限，书中难

5、免存在错误和不妥之处，请使用本书的工程技术人员提出批评指 正。第一章概述1.1工程测量的基本概念1.2工程测量的主要工作内容1.3工程项目不同阶段的工程测量内容1.4工程测量新技术1.5测绘法律法规1.1工程测量的基本概念1.1.1测量学的定义1.1.2工程测量学的定义1.1.3工程测量的工作范围1.2工程测量的主要工作内容1.3工程项目不同阶段的工程测量内容1.4工程测量新技术1.5测绘法律法规1.1工程测量的基本概念1.1.1测量学定义测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面（包含空中、地下和海底）点位的科学。根据它的任务与作用，它包括两个部分工作。一部分是由地面到图形，用测量仪器，通过测

6、量和计算，把地球表面的地形特征缩绘成地形图，即测定（测绘）；另一部分是由图形到地面, 把图纸上规划设计好的建筑（构）物的位置在地面上标定出来，即测设（放样）。测量学按照研究范围和对象的不同，产生了许多分学科：普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工 程测量学和制图学。随着科学技术的发展，特别是计算机的普及应用，在高科技电子设备和测量技术结合后，出现了许多新的测量手段和学科，例如，全球卫星定位技术，三维立体成像技术等等。1.1.2工程测量学的定义：工程测量学是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和抽象几何 实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。它是测绘学在

7、国民经济和国防建设中的直接应用。 没有工程测量工作为工程建设提供数据和图纸，并与之配合和进行指挥，任何工程建设项目都无法开展和 完成。工程测量技术在国民经济建设、国防建设以及科学研究等领域，都占有重要的地位，对国家可持续 发展发挥着越来越重要的作用。1.1.3工程测量的工作范围工程测量的工作范围按服务对象分为：建筑工程测量、水利工程测量、线路工程测量、桥隧工程测量、 地下工程的测量、海洋工程测量、军事工程测量、三维工业测量以及矿山测量和城市测量等。按工程建设 阶段工程测量的工作范围则包括工程建设项目的规划、勘测、设计、施工、竣工和运营管理各个阶段所进 行的所有测量工作。1.2工程测量的主要工作

8、内容1.2.1工程控制网1.2.2地形图的测绘1.2.3工程建构筑物的施工放样1.2.4竣工测量1.2.5工程的变形监测1.2工程测量的主要工作内容工程测量的工作内容主要有：工程控制测量；地形资料的获取与表达；建（构）筑物的施工放样；工 程竣工测量；工程变形及监测等工作。1.2.1工程控制网1.2.1.1工程控制网的分类建立工程控制网的目的是为工程建设提供一个工程范围内统一的参考框架，为各项测量工作提供统一 的空间位置基准，具有控制全局、提供基准和控制测量误差积累的作用。也是为满足工程建设不同阶段对 测绘在质量、进度和费用等方面的要求提供保证。工程控制网一般可分为以下四类：测图控制网、施工控制

9、网、安装控制网、变形监测网。具体功能如 下。1）测图控制网：在施工前的勘测设计阶段建立的，主要是为测绘大比例尺地形图服务的，这种在工 程建设的规划设计阶段，为测绘各种比例尺地形图而建立的测量控制网，叫做测图控制网2）施工控制网：在工程建设施工阶段建立的，主要为施工放样服务的，这种为工程建（构）筑物的 施工放样或变形观测等专门用途而建立的控制网，我们称其为施工控制网。其精度一般要高于测图控制网。施工控制网一般基于施工坐标系（假定坐标系）布设成独立网。施工坐标系，是根据工程总平面图所 确定的独立坐标系统，其坐标轴平行或垂直于建筑物的主轴线。主轴线通常由工艺流程方向、运输干线（铁 路或其他运输线）或

10、主要建筑物的轴线所决定。施工坐标系统的坐标原点应设在施工场地以外的西南角， 使所有建筑物的设计坐标均为正值。3）安装控制网：在工程建设施工后期建立的，主要为大型工业设备的安装、定位、校正服务的，本 质上也属于施工控制网。不同的是控制网设计时，应考虑控制点的密度和位置要能满足设备构件的安装定 位要求，点位的选择不受地形、地物、图形强度等的影响，要考虑设备的位置、数量、建（构）筑物的形 状、特定方向的精度要求等。4）变形监测控制网：在施工及运营期间建立，主要为建构筑物进行变形监测服务的，变形监测控制 网要有一些控制点离监测区或监测体适当距离，且相对稳定的地带。1.2.1.2工程控制网的布设原则工程

11、控制网的建立应该遵循以下布网原则：1）分级布网、逐级控制；2）要有足够的精度和可靠性;3）要有足够的点位密度；4）执行统一的规范。1.2.1.3施工控制网的布设施工控制网的布设要根据施工场地的地形、地貌、面积大小、工程性质及施工组织计划而建立。一般 按格网状布设，控制点埋设要稳定和利于长期保存，相邻两点之间要通视，间距一般为200-300米。1.2.1. 4工程控制网的数据处理目前的测量控制网计算以及精度统计工作，依然遵循的是最小二乘法原理的平差理论。一般均由数据 处理软件完成，但在实际工作中应当注意的是，所使用的测量计算程序是否已经过审查批准，计算原始数 据和结果是否经过检查校对。对于计算结

12、果要进行必要的检查，不能过于盲目依靠计算机所给出的结果。1.2.2地形图的测绘1.2.2.1地形图测绘的目的和作用地形图指的是地表起伏形态和地理位置、形状在水平面上的投影图。具体来讲，将地面上的地物和地 貌按水平投影的方法（沿铅垂线方向投影到水平面上），并按一定的比例尺缩绘到图纸上，这种图称为地 形图。在进行工程项目规划、设计、施工时，需要了解场地内的地形地貌地物等各种测量数据，这就需要各 种大比例尺的地形图资料，所以地形图测绘是所有建设工程中不可缺少的环节，地形图的作用如下：1）获得点的坐标；2）获得两点间的距离；3）计算两点间的方位角；4）计算两点间的坡度；5）确定汇水面积；6）计算多边形

13、面积；7）画断面图；8）设计等坡线；9）土方量计算（场地平整）。1.2.2.2地形图的测绘方法测绘地形图的方法主要有野外实地测图和航测法（包括近景摄影）成图，工程建设领域所需地形图大 部分是大比例尺的地形图，因此地形测量基本还是采用野外实地测图的方式。实地地形图测绘是以测量控制点为依据，按一定的步骤和方法将地物和地貌测定到图纸上，并用规定 的比例尺和符号绘制成图。地形图测绘步骤是根据已有控制网的位置和密度合理布设图根点，并以此开展实地测绘（采集数据）、 处理数据、编辑图形以及输出图形等工作。目前人们一般采用全站仪数字化测图、GPS-RTK测图法、航空摄影测量和三维立体激光扫描成图等方 法进行地

14、形图现场测绘。利用全站仪进行地形图测绘的外业采集数据可以有两种不同的工作方式，一种是在野外利用全站仪获 取数据，将获得的数据存入全站仪的内存中，或者是将数据转存到掌上电脑中，之后再将转存的数据导入 计算机中进行后期处理；另一种是直接将电子存储设备与全站仪在野外进行连接，全站仪测量所获得的数据实时传输到与其相连的存储设备中，实地添加地理属性，进而直接成图。利用GPS-RTK测绘地形图：GPS-RTK测图法是一种先进的测量手段，不需要控制点和地物点、地形点 互相不需通视；在任何天气下都可运行；同时提供三维坐标；观测时间短；可以大幅度降低测图所需的控 制点数目，改变了以往的“先控制、后测图”的测量方

15、式，提高了工程测量作业效率，为测量工作带来了 巨大变革。1.2.2.3地形图的比例尺选择任何一项工程都必须按照自然条件和预期目的进行选址和规划设计。所谓规划设计就是在图纸上面规 划出即将建设的建构筑物的位置、解决主要车间、辅助车间、动力设施、运输设施、仓库、工程管网以及 行政办公设施等在厂区内的平面布置与竖向布置。这就要我们提前通过现场实地勘测提供出设计阶段需要 比例尺的地形图，供规划设计人员进行规划设计。1）工业企业的规划设计阶段的测量工作。要进行规划设计必须有设计底图，而该阶段测量工作的任务 是向设计者提供所需的地形图。一般来说：1： 5000比例尺地形图可用于规划设计1： 2000比例尺

16、地形图可用于初步设计1： 1000比例尺地形图可用于施工设计1： 500比例尺地形图可用于地形复杂、建（构）筑物密集、精度要求较高的工业企业的施工设计一般对于大型工业企业，初步设计阶段采用的图纸比例尺可以小一些，施工设计阶段要求比例尺大一 些；对于一些中、小型企业，也可以按照施工设计阶段的的要求，测绘一种比例尺的地形图即可，至于采 用多大比例尺也可与有关工程的规划设计人员协商拟定。由于随着测图比例尺的增大测量工作量成倍增大， 测量工作费用也越高（如1： 500的费用是是1： 1000的2倍），所以各设计阶段选用地形图比例尺的标准 应是以满足规划设计各阶段的工程精度要求为原则，应综合考虑费用和满

17、足各种设计阶段用图的需要合理 选择地形图的比例尺。2）线路的规划设计阶段的测量工作。各种线型工程的勘测工作内容基本是一样的，但随着工程的不同 有些差异。现以公路为例详细地说明线路勘测的内容和任务。我国公路规划设计的程序，一般要经过方案 研究、初测、初步设计、定测，施工设计等过程。初测阶段为初设提供平面、高程控制、地形图、特殊地 段的控制桩及纵、横断面资料。初步设计比选方案一般在1： 10000地形图上做多个比选方案，纸上布线后， 对各方案进行1： 2000地形图测量，在1： 2000地形图上进行纸上定线。施工图设计根据批准的初步设计 文件，在1： 2000图上进行方案比选，确定路线方案，进行施

18、工图详测。3）桥梁规划设计阶段的测量工作。桥梁规划设计应用的地形图比例尺与公路规划设计需要的比例尺相 同，主要测量工作有：桥位平面和高程控制测量、桥址定线测量、断面测量、桥位地形测量、流向测量、 船筏走行线测量、钻孔定位。1.2.2.4测图范围的确定地形图测绘范围应由设计单位和勘测单位共同拟定。一般来说，初步设计阶段勘测面积要布置得大一 些，施工设计阶段可以缩小一些。一般勘测面积应是厂区建筑占地面积的1.31.5倍，若加上外部水源、 弃渣场等，可能为厂区占地面积的23倍1.2.3工程建（构）筑物的施工放样1.2.3.1施工放样方法工程测量中的建（构）筑物放样或者测放，就是通过距离、角度和高程三

19、个元素的测设将图纸上设计 的建（构）筑物的平面位置和高程按设计要求，以一定的方法和精度在工程实地标定出来，作为施工的依 据。是施工建设阶段最主要的测量工作，它贯穿于整个施工过程中。放样工作包括平面位置放样和高程放样。平面位置放样常用的方法是直角坐标法、极坐标法以及交会 法等。目前多采用的是直接坐标法，其放样元素是点位的坐标。将待放样点的坐标输入全站仪或RTK,可 直接测放出该点的实际位置并作出标记。高程放样采用的方法是根据高程控制网点用水准测量方法进行。 总之采用合适的方法逐一将设计图纸转化为地上实物，即施工放样。1.2.3.2施工放样基本要求：1）采用全站仪放样时要求测站与放样点通视，其测量

20、精度也随着距离增加而降低。2）GPS放样不要求两侧点间相互通视，能远距离传递三维坐标，不会产生误差累积。3）毫米级等高精度放样以及GPS信号不好时，应采用全站仪放样。4）信号好且精度要求不太高时（如5cm精度），可采用GPS-RTK放样。在实际工作中，重点要注意的是，首先熟悉建（构）筑物的总体布置图和细部结构设计图，找出主要 轴线和主要点的设计位置，各部件之间的几何关系，进行图纸的数据校核工作，如果发现有数据不符的情 况，要及时和有关部门沟通汇报，确保图纸数据的准确。然后，结合现场条件、控制点的分布，现有的仪 器设备等资源，设计放样方案并按照先后顺序进行放样工作，放样完成，要进行多方位、多角度

21、的检核， 确保放样的正确。1.2.4竣工测量工程项目建设完成后，为检查和掌握现有建（构）筑物的平面与高程位置关系，设计要素的现状以及 场地地形地物的情况而进行的测量工作，称为竣工测量。竣工测量是规划管理竣工验收的一项重要程序，竣工测量形成的成果报告竣工总图，是规划竣工验收 审核的重要依据，竣工测量既有工程测量的普遍性要求，也有规划管理的特殊性要求，不仅涉及到影响测 绘管理部门掌握现状地理信息的正确性，而且涉及到影响规划管理部门规划审批的落实和监督管理，因此 竣工测量是关系到城市建设管理和规划实施落实的一项重要测绘工作。竣工测量成果的整理归档一般应包括如下内容：1）技术设计书；2）收集到的竣工测

22、量资料；3）竣工测量观测、计算资料；4）竣工总图、专业分图、断面图；5）细部点成果表；6）仪器检定和检校资料；7）检查报告；8）技术总结。1.2.5工程的变形监测工程竣工后进入运营管理阶段。建（构）筑物及其设备在运营过程中，随时间的推移会发生变形，这 种变形在一定限度之内，应认为是正常现象，但如果超过了规定的限度，就会影响建（构）筑物的正常使 用，严重时还会危及建（构）筑物的安全。因此在工程建（构）筑物的施工和运营期间，必须进行监视观 测。其目的是通过变形观测取得第一手的资料，可以监视工程建（构）筑物的状态变化和工作情况，在发 现不正常现象时，应及时分析原因，采取措施，防止事故发生并保证建（构

23、）筑物安全；通过在施工和运 营期间对工程建（构）筑物原体进行观测，分析研究其资料，可以验证设计理论；所采用的各项参数与施 工措施是否合理，为以后改进设计、改进施工方法和制定设计规范提供依据；特别是当工程采用了新结构 新施工方法或新工艺时，通过定期对建（构）筑物、构筑物进行位稳、沉陷、倾斜以及摆动进行观测，可 以验证其安全性和可靠性并及对其作出科学的客观评价。1.2.5.1变形监测的内容和方法由于各种因素的影响，建（构）筑物及其设备在运营过程中，都有可能随时间的推移发生沉降、位移、 挠曲、倾斜及裂缝等现象，这些现象统称为变形。变形监测就是利用专门的仪器和设备对建（构）筑物及 其设备（简称变形体）

24、进行测量，以确定其空间位置随时间的变化特征。变形体包括：工程建（构）筑物及其设备，以及其他与工程建设有关的自然或人工对象，例如大坝、 船闸、桥梁、隧道、高层建筑、古建筑、高边坡、采矿区等。变形监测包括内部监测和外部监测两部分。内部变形监测内容主要有工程建（构）筑物的内部应力、 温度变化的测量，动力特性及其加速度的测定等；外部变形监测又称变形观测，其主要内容有建（构）筑 物的沉降观测、位移观测、倾斜观测、裂缝观测、挠度观测等。变形监测的主要任务是周期性地对拟定的观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期间的变化量； 或采用自动遥测记录仪监测建（构）筑物的瞬时变形。至于变形观测的具体方法，则要根据建

25、（构）筑物的性质、观测精度、周围的环境以及对观测的要求 来选定。1）沉降监测：是观测建（构）筑物的基础和建（构）筑物本身在垂直方向上的位移，也称垂直位移测 量，其检测方法通常采用精密水准测量方法，有时也使用液体静力水准测量法。2）水平位移监测：是用来测定变形体在水平方向上的移动，对于水平位移观测，因本身受力条件的不 同，位移的方向不同，观测方法也不尽相同。当要观测某一特定方向（譬如垂直于基坑维护体方向）的位 移时，经常采用视准线法、小角度法等观测方法。但当变形体附近难以找到合适的工作基点或需同时观测 变形体两个方向位移时，则一般采用前方交会法。水平位移观测实践中利用较多的是前方交会法。主要有

26、两种：测边前方交会法和测角前方交会法；另外还有极坐标法。3）倾斜监测：高大建（构）筑物上部结构和基础的整体刚度较大，地基倾斜（差异沉降）反映上部主 体的倾斜。倾斜监测的目的是验证地基沉降的差异和监视建（构）筑物的安全。测定方法有两类，一类是 直接测定建（构）筑物的倾斜，该方法多用于基础面积小的超高建（构）筑物，如超高楼、烟囱、化工合 成塔等；另一类是通过测量建（构）筑物基础的高程变化及两测点间的距离计算确定建（构）筑物的倾斜。4）裂缝监测：高大建（构）筑物局部产生不均匀沉降时，其墙体往往产生裂缝，墙体裂缝的监测一般 采用钢尺、游标卡尺或裂缝宽度测试仪等设备进行裂缝变化监测，根据裂缝和沉降监测资

27、料，分析变形特 征和原因，采取措施保证建（构）筑物安全。5）挠度监测：是测定建（构）筑物构建受力后的弯曲程度，对于平置构建，在两端及中间设置沉降点 进行沉降监测，根据测得某时间段内这三点的沉降量，计算挠度；对于直立构建，设置上中下3个位移监 测点，进行位移监测，利用3点的位移量计算挠度。1.2.5.2观测频率与观测所进行的时间1）施工过程中的观测频率在施工过程中的观测，应随施工进度及时进行，通常观测频率应大些。一般建筑可在基础完工后或地 下室砌完后开始观测；大型和高层建筑可在基础垫层或基础底部完成后开始观测。观测次数与间隔时间应视地基状况与荷载 增加的进度来确定。对于民用建筑也可每加高15层观

28、测一次，工业建筑亦可按不同的施工阶段（如回填基坑、安装柱子 和屋架、砌筑墙体、设备安装等）分别进行观测。如建（构）筑物均匀增高，可根据荷载增加的进度进行。 从观测点埋设稳定后进行第一次观测，当荷载增加到25%时观测一次，以后至少应在荷载每增加25%时各观 测一次。施工过程中如暂时停工，要求在停工和重新开工时各观测一次。停工期间，可每隔23个月观测一次。2）建（构）筑物使用期间的观测频率建（构）筑物竣工投产、进入使用期以后，变形监测的频率应视地基土类型和沉降速度大小而定。除 有特殊要求外，可在第一年观测3-4次，第二年观测2-3次，以后每年观测1次，直到稳定为止。3）观测期限一般不少于如下规定：

29、砂土地基2年，膨胀土地基3年，粘土地基5年，软土地基10年。在观测过程中，如有异常情况，应及时预警或报警，并应及时增加观测次数。当建（构）筑物突然发 生大量沉降、不均匀沉降或严重裂缝时，应立即进行逐日或2-3天一次的连续观测。4）沉降稳定期的确定：沉降是否进入稳定阶段，应由沉降量与时间关系曲线判定。当最后100天的沉 降速度小于0.010.04mm/d时，可认为已进入稳定阶段，具体取值宜根据各地区地基土的压缩性确定。对重点工程和以科研为目的工程若最后三个周期观测中，每周期沉降量不大于 倍测量中误差可认为已 进入稳定阶段。1.3工程项目不同阶段的工程测量内容1.3.1规划设计阶段的工程测量内容1

30、.3.2施工阶段的工程测量内容1.3.3运营管理阶段的工程测量内容1.3工程项目不同阶段的工程测量内容工程测量按工程建设的规划设计、施工建设和运营管理三个阶段分为工程勘测、施工测量和安全监测。 三个阶段测绘工作内容和工作重点各有不同。1.3.1规划设计阶段的工程勘测内容本阶段需要的工程测量工作主要有：与设计阶段相适应的比例尺的地形图；配合工程地质、水文地质 勘探和水文测验工作；对于某些大型特种工程或地质条件不良地区的工程建设，施工过程中还要对场地、 地层的稳定性进行观测或监测。1.3.2施工建设阶段的施工测量内容施工建设阶段的测量的主要任务是：建立施工控制网；为建（构）筑物定线放样；为场地平整

31、或土方 开挖进行地形测绘；为工程验收和今后的运营管理测绘工程竣工图；变形观测以及设备的安装测量；为保 证工程质量在正式施工开始时，监理工程师还要对施工单位的测量工作进行复测和抽查。1.3.3运营管理阶段的变形监测工程竣工后进入运营管理阶段必须对建（构）筑物进行变形监测。我国目前开展的变形监测内容主要 有：基坑回弹测量；地基土分层沉降观测；建筑场地沉降观测；建（构）筑物的沉降观测；建（构）筑物 水平位移观测；建（构）筑物倾斜观测；建（构）筑物裂缝观测；日照变形观测和风振测量。从变形监测的类型来看，我们可以将上述8项工作中的前4项，称为沉降观测；后4项变形监测工作 统称为位移观测。如果从采用的变形

32、监测手段和方法的角度而言，我们可以把所有的变形观测方法归纳为 两大类，即垂直位移观测和水平位移观测。1.4工程测量新技术1.4.1卫星定位测量1.4.2航测遥感1.4.2航测遥感1.4工程测量新技术1.4.1卫星定位测量卫星定位测量：使用全球导航卫星定位技术建立测量控制网或测量定位等测绘活动，又称GNSS测量。全球卫星定位系统由三部分组成即空间部分、地面监控部分、用户设备部分。1）空间星座部分全球卫星定位系统的空间部分是由覆盖全球的多颗空间卫星组成的工作卫星星座。全球空间工作卫星星座目前有美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯（GLONASS）、欧洲的伽利略（GALILEO） 和中国的北斗（COMPA

33、SS）卫星导航定位系统。2）地面控制部分地面控制部分由主控站、监测站和注入站及通讯与辅助系统组成。3）用户设备部分用户设备部分由接收机硬件和相应的数据处理软件以及微处理机及其终端设备组成，接收机硬件包括接 收机主机，天线和电源，它的主要功能是接收卫星发射的信号，以获得必要的导航和定位信息及测量数据， 并经简单数据处理而实现实时导航和定位。软件是指各种后处理软件包，它通常由厂家提供，其主要作用 是对观测数据进行精加工，以便获得精密定位结果。接收机的类型，一般可分为导航型、测量型和授时型 三类，测量单位使用的接收机一般为测量型。目前用户应用的设备有静态定位设备和实时载波相位测量设 备。全球卫星静态

34、定位系统在测量中的应用：全球卫星静态定位系统在测量中被广泛地用于大地测量、工 程测量、地籍测量、物探测量及各种类型的变形监测等，在以上这些应用中，其主要还是用于建立各种级 别、不同用途的控制网。RTK技术的应用：RTK是全球卫星定位应用中的最新技术，它是实时载波相位测量的简称（也称动态 测量）。RTK技术主要是用于实时获得具有厘米级精度的点位坐标。以往都是通过后处理来获得厘米级的 点位坐标，实时处理大大提高了作业的效率，并且保证了数据的质量，同时扩大了静态定位设备应用的领 域，可在运动过程中连续高精度采样。比如施工放样、地形图测量等。1.4.2航测遥感1）航空摄影测量：以飞机为平台，用飞机上搭

35、载的航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制点 测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业。2）遥感（Remote sensing简称RS）本意是遥远的感知，是指借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测 目标接触的情况下，记录接收到的被测目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息，揭示目标物的特征、 性质及其变化的综合探测技术。接收从目标物体中反射或辐射的电磁波的装置叫做遥感器（Remote Sensor），也称为传感器，如相机和扫描仪等。搭载这些遥感器的移动载体叫做遥感平台（Platform）,如 飞机和人造卫星等。3）航测是指航空摄影测量，主要应用在测图方面，如各种地形图，工程图等；遥感则重在遥

36、感地质 及相关领域，如遥感地质填图，环境灾害调查，地质灾害评估等。采用的数据不同，航测是采用航空照片, 而遥感则可以选择雷达、SPOT、TM等多种数据源.航测要求精度高，而遥感的精度一般比航测精度低，但 要求有比较精确的分类精度。4）机载激光雷达测量系统设备主要包括三大部件：（1）机载激光扫描仪（2）航空数码相机（3）定向定位系统POS （包括全球定位系统GNSS和惯性导航仪IMU）5）无人机：Unmanned Aerial Vehicle，缩写UAV，利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵 的不载人飞机。6）无人机航测系统：以无人飞行器为飞行平台，以航测设备为任务载荷，以航测数据快速处理

37、系统为 技术支撑，是一种高机动性、低成本的小型化、专用化系统。通过3S技术在系统中的集成应用，达到实时 对地观测能力和航测数据快速处理能力。要使其成为理想的航测平台，选用的航测传感器应具备数字化、 体积小、重量轻、精度高、存储量大和性能优异等特点。1.4.3水域测量水域地形测量与陆地地形测量原理基本相同，即测定测点的位置和测点水底底面高程。当前水域测量 中的定位通常采用GPS-RTK和全站仪。测量水底底面高程一般是通过测定水体表面高程和测量水深的方法 确定的，水深测量经历了如下几个发展阶段：测绳重锤测量（点测量）、单频单波束测深（点测量）、双频单波束测深（点测量）、多波束测深（面 测量）、机载

38、激光测深（面测量）。1）单频单波束测深（点测量）安装在测量船下的发射机换能器，垂直向水下发射一定频率的声波脉冲，以声速C （以1500m/s为标 准声速）在水中传播到水底，经反射或散射返回，被接收机换能器所接收。设经历时间为t,换能器的吃 水深度D,则换能器表面至水底的距离（水深）H为：H=1/2 ct2）双频单波束测深（点测量）换能器垂直向水下发射高、低频声脉冲，由于低频声脉冲具有较强的穿透能力，因而可以打到硬质层； 高频声脉冲仅能打到沉积物表层，两个脉冲所得深度之差便是淤泥厚度Ah。3）多波束测深（面测量）多波束测深系统是从单波束测深系统发展起来，能一次给出与航线相垂直的平面内的几十个甚至

39、上百 个深度，以条带测量方式，对测量区域进行全覆盖、高精度地测量，克服了单波束测深仪线状测量的缺点， 实现了海底地形的面测量。多波束测深仪和传统的单波束回声测深仪的测深原理从根本性上讲都是测量声波在水中的传播时间。 在多波束系统中，换能器配置有一个或者多个换能器单元的阵列，通过控制不同单元的相位，形成多个具 有不同指向角的波束，通常只发射一个波束而在接收时形成多个波束。多波束的系统是由3个子系统组成的综合系统。 多波束声学子系统包括多波束发射接收换能器阵（声纳探头）和多波束信号控制处理电子系统，负 责波束的发射和接收将接收到的声波信号转换为数字信号，并反算其测量距离或记录其往返程时间； 辅助设

40、备：提供大地坐标的DGPS差分卫星定位系统、姿态传感器（如姿态仪）、声速剖面仪CDT） 和电罗经，主要实现测量船瞬时位置、姿态、航向的测定以及海水中声速传播特性的测定； 数据后处理软件（典型如Hypack）及相关软件和数据显示、输出、储存设备）。综合声波测量、定 位、船姿、声速剖面和潮位等信息，计算波束脚印的坐标和深度，并绘制海底平面或三维图。4）基于水下机器人的水下地形测量目前有利用水下载人潜水器、水下自治机器人（AUV： Autonomous Underwater Vehicle）或遥控水下 机器人（ROV： Remotely Operated Vehicle），集成多波束系统、侧扫声纳系

41、统等船载测深设备，结合水 下DGPS技术、水下声学定位技术实现水下地形测量的思想和方法。水下机器人因可以接近目标，利用其荷载的测量设备，可以获得高质量的水下图形和图像数据。目前 使用的潜水器以自动式探测器最先进，探测器内装有水声定位系统。5）机载激光测深（LIDAR）机载激光雷达（LIDAR）是一种集激光、全球定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS）三种尖端技术 于一身的空间测量系统，它用于获得数据并生成精确的DEM （地面数字高程模型）。是一种低成本高效率获取空间数据的方法。它的优势在于对大范围、沿岸岛礁海区不可进入地区、植被下层、地面与非地面数 据的快速获取。缺陷在于对水质要求较高。激光

42、测深的原理与双频回声测深原理相似，从飞机上向海面发射两种波段的激光，一种为红光，波长 为1064nm，另一种为绿光，波长为523nm。红光被海水反射，绿光则透射到海水里，到达海底后被反射回 来。这样，两束光被接收的时间差等于激光从海面到海底传播时间的两倍，由此可算得海面到海底的深度。6）浅地层剖面仪（sub-bottom profiler ）浅地层剖面仪是利用声波探测浅底地层的剖面结构的仪器。海底浅地层剖面仪工作方式与测深仪相似，工作频率较低，测深仪只能测量换能器到海底的水深，而 浅地层剖面仪不仅能测量换能器到海底的水深，还能探测换能器垂直下方的海底一定深度，反映海底地层 分层情况和各层地质的

43、特征。浅地层剖面仪的换能器按一定时间间隔垂直向下发射声脉冲，声脉冲穿过海水触及海底以后，部分声 能反射返回换能器；另一部分声能继续向地层深层传播，同时回波陆续返回，声波传播的声能逐渐损失， 直到声波能量损失耗尽为止。测量地层厚度，实际是测量声波穿透地层传播的时间，如AT表示地层上下两个界面之间的时间差， 即声波往返两次穿过该地层上下两个界面的时间，C表示该地层的声速，这样就可按下式算出该地层厚度:W=1/ 2CAT式中：W：地层厚度（m）C：地层声速：（m/s） T：声波往返两次穿过地层的时间（s）该仪器在地层分辨率和地层穿透深度方面有较高的性能，并可以任意选择扫频信号组合，现场实时地 设计调

44、整工作参量，可以在航道勘测中测量河（海）底的浮泥厚度，也可以测量在海上油田钻井中的基岩 深度和厚度。因而是一种在海洋地质调查，地球物理勘探和海洋工程，海洋观测、海底资源勘探开发，航 道港湾工程，海底管线铺设广泛应用的仪器。1.5测绘法律法规1.5.1法律1.5.2行政法规1.5.3部门规章及重要规范性文件1.5.4地方法规和规章1.5.5从事测绘活动的法律法规依据目前我国已基本建立了由法律、行政法规、地方性法规、部门规章、政府规章、重要规范文件等共同 组成的测绘法律法规体系，为测绘管理提供了依据，为从事测绘活动提供了基本准则。1.5.1法律测绘法是在我国从事测绘活动和进行测绘管理的基本准则和依

45、据。现行版的测绘法于2002年8月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第二十九次会议修订通 过2002年8月29日中华人民共和国主席令第75号公布，自2002年12月1日起施行。测绘法设立了 1个管理体，9个基本制度，41个具体制度，34个合法性行为规则，34项处罚法则。 测绘法是从事测绘活动的基本法律，是制定行政法规、地方法规、部门规章、地方政府规章和规范性 文件的主要依据。1.5.2行政法规行政法规由国务院根据宪法和法律，按行政法规制定程序制定。服从于宪法和法律。目前，测绘行政法规主要有中华人民共和国地图编制出版管理条例、中华人民共和国测绘成果管理条例、中华 人民共和国测量标志保护条例、

46、基础测绘条例、行政区域界线管理条例五部行政法规。1.5.3部门规章和重要规范性文件部门规章由国务院各部、各委员会或法律法规授权国家测绘局，根据法律和国务院的行政法规、决定、 命令，在本部门的权限范围内制定。部门规章经部务会议或者委员会会议决定，由部门首长签署命令予以 公布。规范性文件，是指各级党政机关、团体、组织制发的各类文件中最主要的一类，因其内容具有约束和 规范人们行为的性质，故而称为规范性文件。目前，我国法律法规对规范性文件的涵义、制发主体、程序 等尚无全面、统一的规定，但在实际工作中应用较多，各级人民政府及其各工作部门经常发布一些规范性 文件。1. 外国的组织或者个人来华测绘管理暂行办

47、法2. 重要地理信息数据审核公布管理规定3. 房产测绘管理办法4. 地图审核管理规定5. 国家基础地理信息数据使用许可管理规定6. 国家涉密基础测绘成果资料提供使用审批程序规定（试行）7. 测绘资质管理规定8. 测绘资质分级标准9. 注册测绘师制度暂行规定10. 测绘作业证管理规定11. 建立相对独立平面坐标系统管理办法12. 测绘标准化工作管理办法13. 地理信息标准化工作管理规定14. 测绘计量管理暂行办法15. 测绘成果质量监督抽查管理办法16. 测绘生产质量管理规定17. 关于汇交测绘成果目录和副本实施办法18. 测绘科学技术档案管理规定19. 基础测绘成果提供使用管理暂行办法1.5.4地方法规和规章由省、自治区、直辖市、的人民代表大会及其常务委员会制定的有关制度为地方性法规和规章。目前, 全国绝大多数省、自治区、直辖市都制定了测绘地方性法规。目前地方性测绘法规有近百部，本文不再叙 述，为保证我们工作的有效性和合规性请到外省市进行测绘工作单位应收集施工所在地的地方法规。1.5.5从事测绘活动的法律法规依据测绘活动是指一系列测量、编绘和应用地图的技术性活动。要从事测绘活，还要遵循11个相关法律法 规。1）行政许可法2）招标投标法3）反不正当竞争法4）合同法5）标准化法6）计量法7）保守国家秘密法8）物权法9）土地管理法10）城市房地产管理法11）互联网信息服务管理办法