《控制測量概述》課件

控制測量概述控制測量是測繪工程的基礎，為其他測量工作提供精確的控制點。控制測量通過建立高精度控制網(wǎng)，提供坐標基準、尺度基準和方位基準，為地形測量、工程測量等提供可靠的參考。by背景介紹控制測量是測繪工作的重要基礎，為各種工程建設和科學研究提供精確的坐標數(shù)據(jù)和高程數(shù)據(jù)?？刂茰y量是現(xiàn)代社會不可或缺的一部分，廣泛應用于城市規(guī)劃、交通建設、資源勘探、環(huán)境監(jiān)測等各個領(lǐng)域。學習目標了解控制測量的基本概念掌握控制測量的基本定義、重要性、特點和基本過程。學習控制測量的應用領(lǐng)域掌握控制測量在工程建設、資源勘探、環(huán)境監(jiān)測等方面的應用。掌握控制測量的誤差分析和精度評價了解測量誤差的來源、分類和處理方法，掌握精度評價的方法。掌握控制測量的儀器選擇和使用了解常用測量儀器的性能指標、檢定和校準方法。控制測量的定義和重要性定義控制測量是確定地面點位坐標和高程的測量工作，為工程建設和其他活動提供精確的平面位置和高程控制點。重要性控制測量是工程建設的基礎工作，保證工程建設的精度、安全和效率。控制測量是地圖繪制、地理信息系統(tǒng)等領(lǐng)域的基礎，提供精準的空間數(shù)據(jù)?？刂茰y量的特點高精度控制測量需要保證較高的測量精度，以滿足工程建設和科學研究的需求。整體性控制測量需要將多個測量點連接成一個整體，形成完整的控制網(wǎng)，為其他測量工作提供可靠的坐標和高程參考。穩(wěn)定性控制測量需要建立穩(wěn)定的控制點，能夠長期保持其位置和高程的穩(wěn)定性，為長期監(jiān)測和工程建設提供穩(wěn)定參考?？煽啃钥刂茰y量需要保證測量結(jié)果的可靠性，并進行誤差分析和精度評估，確保其準確性?？刂茰y量的基本過程1數(shù)據(jù)采集使用各種測量儀器獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù)，如角度、距離、高程等。2數(shù)據(jù)處理對原始數(shù)據(jù)進行校正、平差，得到精確的測量結(jié)果。3成果整理將處理后的數(shù)據(jù)整理成圖紙、報告等形式?？刂茰y量過程是一個系統(tǒng)工程，需要進行嚴謹?shù)囊?guī)劃、設計和實施。控制測量的應用領(lǐng)域1工程建設控制測量在工程建設中至關(guān)重要，用于確定建筑物的位置和高度，確保施工精度和安全。2城市規(guī)劃控制測量為城市規(guī)劃提供基礎數(shù)據(jù)，確定道路、建筑物、綠化帶等的空間位置，構(gòu)建城市模型。3資源勘探控制測量應用于礦產(chǎn)資源勘探、地下水探測等，確定礦體、水文地質(zhì)構(gòu)造的空間位置，為資源開發(fā)提供依據(jù)。4地圖測繪控制測量是地圖測繪的基礎，用于建立地理坐標系，確定地貌、水系、植被等地理要素的位置和形態(tài)。誤差的定義和分類測量誤差的定義測量誤差是指測量值與真值之間的差異。誤差的分類測量誤差主要分為系統(tǒng)誤差和隨機誤差兩類。誤差的來源測量誤差的產(chǎn)生受多種因素影響，例如儀器誤差、觀測誤差、環(huán)境誤差等。系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生原因儀器誤差儀器本身存在缺陷，如零點偏差、刻度不準、機械磨損等。環(huán)境誤差測量環(huán)境的變化，如溫度、濕度、氣壓等，會影響測量結(jié)果的準確性。觀測誤差觀測人員的經(jīng)驗不足、操作失誤、讀數(shù)錯誤等，會導致觀測數(shù)據(jù)的偏差。方法誤差測量方法本身存在缺陷，如測量方法不合理、公式選擇錯誤等，也會導致系統(tǒng)誤差。隨機誤差的產(chǎn)生原因儀器誤差儀器本身存在缺陷或老化導致的誤差，例如刻度不準確、零點漂移等。儀器精度等級越高，誤差越小，測量結(jié)果越可靠。環(huán)境誤差環(huán)境因素變化導致的誤差，例如溫度、濕度、氣壓等變化會影響測量結(jié)果的準確性。需要選擇合適的測量環(huán)境，并進行必要的修正。操作誤差操作人員的技能水平、經(jīng)驗不足、疏忽大意等原因造成的誤差。加強操作人員的培訓，規(guī)范操作流程，提高操作精度。提高測量精度的方法11.選擇合適的測量儀器選擇精度高、穩(wěn)定性好的儀器。不同儀器精度不同，需根據(jù)測量需求選擇。22.規(guī)范操作嚴格按照儀器說明書操作，避免人為誤差。操作規(guī)范直接影響測量結(jié)果的準確性。33.減少環(huán)境干擾控制溫度、濕度、氣壓等環(huán)境因素的影響。環(huán)境變化會導致測量結(jié)果產(chǎn)生偏差。44.多次測量取平均值多次測量取平均值可以減小隨機誤差的影響，提高測量結(jié)果的可靠性。測量數(shù)據(jù)的處理和分析1數(shù)據(jù)整理首先需要對收集到的測量數(shù)據(jù)進行整理，例如：去除錯誤數(shù)據(jù)、單位統(tǒng)一、數(shù)據(jù)排序等。2數(shù)據(jù)分析對整理后的數(shù)據(jù)進行分析，采用不同的統(tǒng)計方法，例如：平均值、標準差、方差分析等。3數(shù)據(jù)可視化將分析結(jié)果以圖表的形式呈現(xiàn)，例如：直方圖、散點圖、趨勢圖等，直觀地展現(xiàn)數(shù)據(jù)特征。測量結(jié)果的表達方式數(shù)字形式直接用數(shù)值表示測量結(jié)果，例如長度為10.25米。表格形式將測量結(jié)果以表格形式呈現(xiàn)，便于直觀比較和分析。圖形形式將測量結(jié)果以圖形形式展示，更直觀地反映測量結(jié)果的變化趨勢。測量結(jié)果的不確定度評估誤差分析誤差分析是評估測量結(jié)果不確定度的關(guān)鍵步驟，涉及確定各種誤差源及其對最終結(jié)果的影響。統(tǒng)計方法利用統(tǒng)計方法，如置信區(qū)間計算，可以量化測量結(jié)果的不確定性，并提供對測量結(jié)果可靠性的可靠估計。儀器校準對測量儀器進行定期校準，確保儀器精度和可靠性，從而減少測量結(jié)果的不確定性。測量結(jié)果的可靠性評價準確度分析準確度反映測量結(jié)果與真值的接近程度。分析誤差來源，評估測量結(jié)果的準確性。精密度分析精密度反映多次測量結(jié)果之間的一致性。計算標準偏差，評估測量結(jié)果的精密度。一致性分析一致性指測量結(jié)果與參考標準的符合程度。通過對比分析，評估測量結(jié)果的一致性。穩(wěn)定性分析穩(wěn)定性指測量結(jié)果隨時間變化的程度。進行重復測量，評估測量結(jié)果的穩(wěn)定性。測量儀表的分類和選擇儀表分類按測量原理分類，可分為機械式、電氣式、光學式、電子式等。儀表選擇原則測量精度、測量范圍、測量速度、使用環(huán)境、成本等因素都要考慮。常用儀表水準儀、全站儀、經(jīng)緯儀、GNSS接收機、測距儀等都是常見的控制測量儀表。測量儀表的基本性能指標11.精度是指測量結(jié)果與真值之間的接近程度，反映儀表的準確性。22.靈敏度是指儀表對被測量的變化做出響應的程度，反映儀表對微小變化的敏感程度。33.穩(wěn)定性是指儀表在一定時間內(nèi)保持其性能指標穩(wěn)定不變的程度，反映儀表的工作穩(wěn)定性。44.重復性是指儀表在相同條件下進行多次測量，其測量結(jié)果之間的接近程度，反映儀表的可靠性。測量儀表的檢定和校準1確定基準使用國家標準或更高等級的標準進行比較。2比較測量將被測儀表與基準進行比較，測量誤差。3結(jié)果判定根據(jù)誤差大小，判定是否合格。4合格證書合格的儀表會獲得檢定證書。檢定和校準是保證測量儀表準確可靠的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，確保測量結(jié)果的準確性和可信度。測量系統(tǒng)的組成和特點測量儀器測量儀器是測量系統(tǒng)最核心的部分，負責采集數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為可讀的信號。傳感器傳感器負責將被測量的物理量轉(zhuǎn)換為電信號，以便進行處理和分析。數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)處理單元負責對傳感器采集的信號進行處理，并將其轉(zhuǎn)換為可用的數(shù)據(jù)。顯示和記錄單元顯示和記錄單元負責將處理后的數(shù)據(jù)進行顯示和記錄，以便用戶查看和分析?？刂茰y量系統(tǒng)的設計原則完整性系統(tǒng)應覆蓋所有必要的測量項目，以確保數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。準確性系統(tǒng)應采用高精度測量儀器和方法，以確保測量數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。一致性系統(tǒng)應遵循統(tǒng)一的標準和規(guī)范，以確保測量數(shù)據(jù)的可比性和一致性。可擴展性系統(tǒng)應具備可擴展性，以適應未來測量需求的變化。控制測量系統(tǒng)的評價指標精度測量結(jié)果與真實值的接近程度。它是控制測量系統(tǒng)最重要的評價指標之一。精度越高，系統(tǒng)越準確可靠，可以更好地滿足工程需求?？煽啃韵到y(tǒng)在長時間運行中保持穩(wěn)定和準確的能力。可靠性指標可以反映系統(tǒng)的抗干擾能力和故障率。效率系統(tǒng)完成測量任務的速度和效率。效率越高，可以節(jié)省時間和成本，提高工作效率。經(jīng)濟性系統(tǒng)的建設和運行成本。經(jīng)濟性指標可以反映系統(tǒng)的性價比和使用價值。常見的控制測量系統(tǒng)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)利用衛(wèi)星信號進行定位和測量，精度高，覆蓋范圍廣，適用于各種地形和環(huán)境。全站儀測量系統(tǒng)集成了角度、距離、高度測量功能，可進行多種控制測量工作，精度高，操作簡便。水準測量系統(tǒng)主要用于高程測量，精度高，可用于精密控制測量和工程測量。無人機航測系統(tǒng)利用無人機搭載傳感器進行航測，效率高，成本低，適用于大面積控制測量?？刂茰y量系統(tǒng)的應用舉例控制測量系統(tǒng)應用于各種工程項目，例如橋梁、隧道、高層建筑等。系統(tǒng)可用于監(jiān)測結(jié)構(gòu)變形、沉降和位移，確保工程安全和質(zhì)量。例如，在高層建筑施工中，控制測量系統(tǒng)可以監(jiān)測建筑物的沉降和位移，及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，采取措施保障建筑安全?？刂茰y量系統(tǒng)的發(fā)展趨勢11.智能化將人工智能、機器學習等技術(shù)融入控制測量系統(tǒng)，實現(xiàn)自動測量、數(shù)據(jù)分析和結(jié)果解釋。22.網(wǎng)絡化利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將多個控制測量系統(tǒng)連接起來，形成一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡化平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作。33.精密化隨著技術(shù)進步，控制測量系統(tǒng)的精度不斷提高，測量誤差更小，數(shù)據(jù)更加準確可靠。44.多功能化未來控制測量系統(tǒng)將更加多功能，可應用于更廣泛的領(lǐng)域，滿足更多用戶的需求?？刂茰y量的新技術(shù)應用衛(wèi)星定位技術(shù)高精度衛(wèi)星定位技術(shù)，提升控制網(wǎng)精度。無人機測量無人機航拍，快速獲取地形數(shù)據(jù)，提高效率。三維激光掃描獲取高精度三維模型，應用于建筑、考古等領(lǐng)域。云計算技術(shù)數(shù)據(jù)存儲和分析，提高數(shù)據(jù)處理效率?？刂茰y量管理的重要性質(zhì)量保證控制測量管理可確保測量數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，提高工程項目的質(zhì)量。有效的控制測量管理可以避免因測量誤差導致的工程事故和經(jīng)濟損失。成本控制通過科學合理的測量管理，可以優(yōu)化測量工作流程，提高測量效率，降低測量成本。有效控制測量成本，有利于工程項目的整體經(jīng)濟效益提升。進度保障控制測量管理可以有效地協(xié)調(diào)測量工作，確保測量工作的順利進行，保障工程項目的按時完成。合理規(guī)劃測量工作，避免因測量問題導致的工期延誤?？刂茰y量管理的基本內(nèi)容計劃確定測量任務、目標和范圍，制定測量方案，并確定所需資源。組織建立測量團隊，明確職責分工，協(xié)調(diào)各方力量。質(zhì)量控制制定質(zhì)量標準，實施測量過程控制，確保測量結(jié)果準確可靠。數(shù)據(jù)管理建立數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，進行數(shù)據(jù)采集、存儲、處理和分析?？刂茰y量管理的工具和方法測量儀器選擇合適的測量儀器，如全站儀、GPS接收機等，以確保測量數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。數(shù)據(jù)處理軟件利用專業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件進行數(shù)據(jù)校正、平差和分析，提高測量精度和效率。質(zhì)量控制體系建立嚴格的質(zhì)量控制體系，對測量過程進行監(jiān)控，確保測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量。管理制度制定完善的測量管理制度，規(guī)范測量工作流程，提高測量工作的規(guī)范性?？刂茰y量管理的組織保障明確職責分工設立專門的控制測量管理部門，負責組織、協(xié)調(diào)和管理工作。明確各部門和人員的職責范圍，確保責任到人。加強領(lǐng)導重視領(lǐng)導層要高度重視控制測量管理工作，積極支持和推動管理制度的制定和實施，為管理工作提供必要的資源保障。建立健全制度建立完善的控制測量管理制度，涵蓋組織機構(gòu)、人員配備、工作流程、質(zhì)量控制、考核評估等方面。未來控制測量的發(fā)展方向11.智能化利用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)提高測量效率和精度，實現(xiàn)自動化和智能化測量。22.多源融合將不同的測量