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测量在研究中的应用论文

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测量在研究中的应用论文

探究GPSRTK 技术在水利工程测量中的应用论文

GPS 技术作为一种全球卫星定位技术,不仅具有非常精密的三维导航能力与全球定位能力,同时还具有非常高的抗干扰性与保密性,RTK(实时动态差分法)是GPS 技术中一种较为常用的测量技术,由于GPS RTK 技术在实际应用中存在较高的潜力,所以在水利工程测量领域中应用对于测量工作的顺利进行可以起到重要作用。很多水利工程都建设在相对偏远的地区,这无疑为水利工程测量工作带来了非常大的困难,将GPS RTK 技术应用于水利工程测量中,可以使工程测量精度得到显著提高,其工程应用价值非常高。

1 GPS RTK 技术工作原理

GPS 技术目前已经在全球各领域中得到了广泛应用,RTK 技术也在水利工程测量中发挥出了非常关键的作用,可以为实际工作提供测量控制点坐标系的三维定位结果,按照该结果可以精确到厘米级。GPS 技术为RTK 技术提供了重要基础,二者在工程实际应用中均发挥着重要作用。RTK 技术以观测载波相位值为基础进行实时动态定位,它有效结合了GPS 技术与数据传输技术,可以为坐标系中观测点提供三维定位结果。通常情况下RTK 测量系统是由流动站接收机、基站接收机及数据链三部分组成的,利用该项技术进行测量,需要由流动站GPS 接收机采集信息,然后由GPS 接收机接收基准站发出的信号,对这些数据进行计算和处理,并采用整周模糊度求解技术对测量数据进行求解、处理,最终获得精确度达到毫米级的数据。

2 GPSRTK 技术在水利工程测量中的应用

控制测量中的应用

由于当前很多水利工程的位置都比较偏远,这些地区的高等级控制点比较少,工程测量过程中往往需要针对渠道与河道进行带状、横断面地形测量。传统到现场测量、水准测量方式在实际应用中很容易会受到天气、地形等相关因素的影响,并且多数工作均需要在外界进行,而利用RTK 技术大大减少了外业工作量,不仅省时省力,同时也节约了很多成本,仅需要在测区附近设置超过4 个高等级控制点即可完成测量。

地形测量中的应用

很多农田水利工程都需要现场选址,对小片地形进行测量,注意现场选址需要按照高层坐标等相关数据对具体位置进行确定。应用RTK 快速定位获得的坐标和数据可以充分满足现场测量要求,可以为定线、选址提供高精度的.数据资料。值得注意的是,应用RTK 技术进行地形测量不仅可以避免连续搬站造成的累积误差,同时其需要的测量人员也比较少,大大保证了碎部点点位的精度。

断面测量中的应用

当前很多水利工程和渠道均按照纵横断面图进行土石方量计算,然后在此基础上进行工程预算,于RTK 手簿中输入相应的设计线形之后,利用RTK技术可以将渠道横纵方向、渠道桩号与中线之间的距离,均提供给工作人员,以便于对断面高层点进行测量。

施工放样中的应用

利用常规方式放样一般要求通视情况良好,并且要同时有2~3 个人进行操作,这种全站仪放样是基于方向、距离的放样,方向设定好以后按照该方向前后移动。而RTK 放样直接获取放样坐标,利用电子手簿即可显示出与目标点之间的距离,同时还能进行直线、曲线放样。此外,该技术在拆迁放样中也起到了非常重要的作用,在拆迁房屋的过程中存在通视困难的问题,往往需要在拆迁线与建筑物之间的交叉点添加放样点,利用RTK 技术可以使该问题得到很好的解决。

3 GPSRTK 技术测量质量的保障措施

误差控制措施

随着近年来GPS RTK 技术在水利工程测量领域中的应用越来越广泛,测量误差问题也开始出现,一旦应用GPS RTK 技术测量时出现误差,应从GPS技术的角度着手进行误差控制,若卫星出现了错误,GPS 将会出现轨道误差,通常情况下水利工程测量中这种误差对测量值的影响是比较小的,甚至可以忽略不计。应用RTK 技术测量的过程中,若使用的天线出现了相位变化,这种情况下很容易会出现测量误差,这种情况下仅需校正天线即可实现误差控制。

提高工程测量质量的对策

要想提升水利工程测量质量,通常应从RTK 技术着手,其中最常见的就是已知点检核比较法,该方法利用RTK 技术测出测量点,然后以该点的三维坐标为基础,对这些坐标点进行比较检核,确定测量过程中误差的存在,然后采取措施进行控制。同时,重测比较法的应用也可以提升工程测量质量,该种方法是指确定精度较高的控制点,并对已经测量过的RTK 进行再次测量,对比原始数据与新数据,从中发现问题的所在,并利用有效措施进行解决。除此之外,还可以利用电台变频实时检测等方法提升工程测量质量。

结语:

综上,随着近年来GPS RTK 技术的快速发展,目前这项技术已经在水利工程测量领域得到了广泛应用,该技术的应用不仅可以提升工程测量精确度,同时还能有效保证测量效率的提高。实际工程测量过程中,很多因素都会对GPS RTK 技术的应用造成干扰,所以为了有效提升工程测量精确度,必须将基准站选址工作做好,确保数据切换的有效性,从而促进工程测量作业效率与质量的提升。

RTK技术在矿山地质工程测量中的应用研究论文

矿山地质工程建设而向信息化趋势,以高端科技为手段展开地质测量,实现了区域资源优化分配及调度控制。RIK技术作为矿山地质工程建设新支撑,为测绘人员提供了更为完整的技术应用平台,加强了区域地质结构测量范围管理力度,提高了区域内部资源规划与开发的可持续性。

1、RIK技术特点

实时动态控制系统(RTK)是一种新的常用的RIK测量方法,与以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度不同,为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了户外作业效率。

(1)兼容性。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术,RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据及己知数据传输给流动站接收机。RIK系统由此兼容了CIS, CPS, RS等实用性控制技术,能够为矿山勘察与作业提供科学的指导。

(2)无线性。随着通信科技快速发展,无线传感器技术得到了普及化应用,其与路由器共同构建成新型传输模式,体现了数字通信技术应用的先进性。RIK技术作为无线网络的新技术,可以结合不同算法对网络路由传输进行控制,帮助用户选定最优化数字运算方式,解决了传统无线传输平台的不足。

2、基于RIK矿山测量系统设计

(I)图形结梅“RIK技术”是信息时代的变革趋势,也是诸多产业机构协调发展的新方式,利用信息技术带动事业发展是必然决策。结合“RIK技术”发展内涵,对矿山测量功能升级趋势及改造对策进行总结,提出切实可行的改造方案。煤矿地质测量空间信息管理系统的建立为各采矿企业设计、生产、通风、调度、安全、救护、机电、运输等其他应用系统提供一个基础的数据及图形管理平台。

(2)模型结构。矿山测量建设关系着安全,以RIK技术为基础构建定向测量系统,可实时掌握相关的数据信息,降低定向测量操作的失误率。设计定向测量系统要考虑多方而内容,以“高效率、高进度、高水平”为标准展开一系列的测量活动。系统的建立能够实现地质、测量成图的自动化,实现地质、测量有关计算、管理的自动化;及时准确地根据三维勘探、钻探、井下揭露等最新资料和信息,高效准确地修改各种生产图件。

(3)管理结构。通信网络传输过程中,无线网形成了相对复杂的传输平台,各种路径数据传输至服务器之后,必须及时对无线信号及数据进行实时分析,才能掌握准确的数据处理结果。路由器作为无线传感网络的中转模块,其承载着更多逻辑数据运算程序,准确地抓住数据处理流程任务。在采矿企业生产处和各个矿分别建立相应的地质、测量管理系统,将原来手工处理的数据、图件等资料实现电子化处理。

(4)层次结构。结合地质测绘行业发展局势,利用集成技术辅助矿山勘察作业,体现了新技术用于产业规划的优势。系统按照三层客户/服务器结构(数据库层、应用服务层和用户界而层)和C/S + B/S二级管理模式进行系统整体设计,将整个系统按数据库、业务逻辑和用户界而三层功能进行组织。同时,以CIS, CPS, RS等技术平台,能够为矿业勘察与规划提供指导,实现了区域矿物资源的一体化建设。

3、地质测量中RIK系统的功能模块

由于人员、设备、技术等方而因素,通信监控系统存一些问题,限制了地质测量信号传输与控制性能。“RIK技术”是现代信息社会的风向标,任何产业发展与RIK系统形成了紧密关系,为了体现矿山测量设备在新网络格局中的应用价值,必须对矿山测量系统进行优化升级。RIK技术在矿山地质工程测量中的功能价值,主要应用功能体现在相关系统应用,具体包括:

(1)地质通信系统。选择一项可靠的无线通信技术是不可缺少的',RIK技术在无线网络传输中体现了明显的优势,成为无线传感器网络路由算法常用的方式之一。结合RIK技术特点,选用网络路由算法主要思路,对算法系统设计、数据串口运行等,提出切实可行的网络操作方案。未来,RIK技术将朝着网络化、自动化、智能化等趋势发展,为用户建立更加全而的监控服务平台。基于RIK技术的无线传感器改造中,对路由算法系统设计进一步优化,加强无线通信网络结构改造力度,摆脱了传统系统网络化调控流程,这些都是RIK技术下路由算法系统结构性优化的先进性表现。

(2)地质数据网络系统。而对早期矿山测量设备结构的功能缺失,地质测量自动化必须要重新建立更具稳定性的功能作业平台,帮助用户进一步实现网络化运营目标,才能实现办公经营水平的一体化发展。该子系统在功能上划分为系统管理、数据录入、数据处理、数据查询、报表输出5个部分,采用C/S方式设计。系统充分考虑了煤矿地质测量空间信息多源化的需要。在数据内容上则以煤矿地质、水文地质、测量、采掘信息为基础,通过对生产技术信息的动态更新,及时准确地控制煤矿地质体的形态,动态反映井下生产的状况。

(3)地质结构分析系统。RIK系统是基于矿山测量设备的操控模式,其在推广RIK技术模式过程中,也要重视矿山测量功能升级与改造,才能体现出新时代与新设备的联合应用特点。地质测量系统是企业办公自动化核心部分,基于RIK技术时代可对地质测量系统功能进行升级改造,共同构建先进地质测量系统,体现RIK技术时代的技术特点。主要包括:①成分特征:独特的点型、线形、岩石符号、以及专业对象的表现形式;②时代特征:地层时代的先后顺序;③空间特征:地层和地层之间,地层和构造之间以及构造与构造之间的空间拓扑关系。

(4)地质远程管理系统。RIK是矿山测量定向测量的支撑技术,利用远程网络构建先进式定向测量体系,保持矿山地质信息传递与控制的和谐性。结合地质勘测设备改造趋势,RIK技术在定向测量作业中的应用,为矿山地质信息化建设提供可行性建议。该模块采用JavaScript技术编写,可根据用户的使用权限对服务器中存储的各类基础数据和图形文件进行更新与访问。管理层可直接通过网络下达指令,及时解决现场问题,指导煤矿生产。

4、结语

总之,矿山测量信息化水平关系着事业发展,不仅体现了当代信息技术发展趋势,也标志着测绘科技创新成果。而对信息化发展总体趋势,矿山地质工程测量也要建立科学的技术体系,以RIK技术为中心设定测量系统,成为推动区域地质改造建设的新方式。通过RIK技术设计现代化地质测量系统,将各个模块功能应用于具体的测量步骤,大大提升了矿山资源开发与利用效率,从而带动了矿山地质测量的一体化发展。

测量在地铁中的应用毕业论文

摘要:文中结合天津地铁1号线改扩建工程,简要介绍了曲线地铁车站施工测量技术特点;施工控制测量及施工放样方法,确定了用精密导线作为施工控制测量线最为适宜关键词:工程测量;地铁;曲线1工程概况天津市地铁1号线西北角车站为原有站改扩建工程,位于北马路芥园道和西马路大丰路交口。全现浇钢筋混凝土箱型地下结构,双轨侧式站台车站起点里程k9+,终点里程k9+总长218 m,箱体最宽处28 m,结构净高 m,主要站段埋深 m,设4个出入口,2座风道,建筑总面积10 666 m2。2施土测量技术特点、难点工程平面位置该车站为全曲线站,地下结构中柱纵轴线、铁道左轨中线、右轨中线均由圆曲线和缓和曲线组成,三条线曲线元素各不相同,即缓和曲线起终点不在同一里程,圆曲线圆心各异,半径分别为800 m, m, m箱体侧墙均为圆曲线,并与同侧轨道中心线同圆心,但由于墙体的里凹和外凸形成多种不同半径的圆弧,平面定位放线作业相当复杂。高程工程箱体结构位于和两种不同坡度的坡度线上,两侧站台板也存在不同坡度的变换,且变坡点不在同一里程工程主体结构和站台板的标高必须由不同的坡度线控制。施工工程设计为明开挖分段施工,施工段最大长度不能超过25 m由于工斯和施工技术要求决定了工程必须多头开挖,点位的坐标和高程需多次向基坑内引测,多头贯通,给施工放线的精度提出了更高的要求。3施土控制测量测量仪器的选烈《地下铁道,轻轨交通测量规范》要求精密导线测量相对点位中误差≤±8 mm;精密水准测量附合路线闭合差≤8mm。设导线平均边长100 m,取II级全站仪,因边长较短设测角中误差mβ=±5",测距中误差ms=2+2 x10-6,佑算导线点相对点误差为:因此使用且级全站仪、DS1水准仪进行控制测量,完全满足地铁的施工测量精度要求。施工平面控制测量西北角车站施工作业面为长220 m,宽20-30 m的带状,因此用精密导线作为平面控制最为适宜,在考虑便于施工放样、点位保护和变形等诸多因素的前提下,在车站的起讫点及中点附近布置了3个精密导线点A,B,C,与已知点GPS515 , GPS550, GPS514组成附合导线,导线平均边长105m,工程位置及导线布置见图1。导线水平角采用II级全站仪6测回测定,边长取5次测量平均值,往返各两测回测定,外业观测成果精度如下:方位角闭合差;fβ==a始+∑(β±180°)-a终=5〃该导线用天津市测绘院提供的计算软件严密平差后,最大点位中误差,最大点间误差 mm,导线全长中误差达到1/180000。施工高程控制测量将精密导线点同时作为施工高程控制点与已知二等水准点JBM-3,JBM-4组成附和水准线路,水准线路总长度约600 m,其中最远点.4距已知水准点240 m高程控制测量采用带有平行玻I}板测微器的DS.水准仪和锢瓦水准尺按二等水准测量技术要求施测实测4个测段最大往返不符值 mm,附合水准路线闭合差 mm,每km水准测量高差偶然中误差4施土放样施工放样平面控制点的建立近井点的测设施工段开挖完毕,在基坑支护结构的压顶梁上选择适当位置建立近井点,并分别从两个地面控制点(GPS点或精密导线点)测定其坐标,两次测定坐标值较差在±10 mm之内,取其中数作为近井点坐标当两个以上施工段同时开挖完毕,可将各段近井点与地面控制点连成附合导线,取平差结果作为近井点的坐标.地下平面控制点的测设首段施工在施工段两端建立地下控制点,并与近井点组成闭合导线确定地下控制点坐标,后续施工布设的地下导线至少应联测一个先期建立的地下控制点当重合点测定的坐标值与原坐标值较差在±10 mm之内时,取其中数作为重合点坐标。 1也下高程控制点的测设高程传递测量采用吊钢尺法,地上地下安置两台DS1水准仪同时读数,观测三测回,测回间变动仪器高度,三测回测定的地下水准点高程较差应小于3 mm。考虑底板混凝土浇筑后的沉降,每个施工段的高程传递应独立进行并连测已建立的地下水准点,计算结构沉降量,同时对地下水准点的高程进行改正地下水准测量使用DS1水准仪、铟瓦、钢尺往返测定。5曲线的测定内业计算放样准备依据曲线要素计算曲线上每隔3m点的坐标(半径800m,3 m弧长以直代曲后的最大误差为 mm可忽略不计)。利用微机Excel表格处理计算软件,将曲线要素及线路曲线计算公式输入微机进行计算,并用手算进行核对无误后,再用CAD软件定点做图,观察曲线形状,量取相关结构尺寸和施工图对照,进行验证.计算曲线放样点在本段弦上的投影长度Si和弓高hi,见图曲线放样将地下控制点坐标、放样点坐标全部输入全站仪,用全站仪坐标放样程序在实地放样诸点,并弹线确定曲线位置检验:在直线A ,B上用钢尺量取S1,S2...,S3...,同时量取该的曲线弓高其值与计算值之差在±5 mm之内可不调整,否则查找原因重新测设。6坡度线的测设结构施工的标高放样采用DS3水准仪,按四等水准测量的精度要求施测,水准仪使用前进行i角检测(水准轴与视准轴夹角),其值必须小于±20〃,否则应进行校正。结构高程的测设除每个施工段的两个结构端点和变坡点必须测设外,余者每隔10m左右测设一点,点与点之间拉小线即可确定结构坡度具体测量方法是,依平面定位测量点确定高程放样点的里程位置,再按设计坡度计算出该点处结构高程依据地下水准点从一端逐个将计算高程测设到标桩酬钢筋上,测设到另一端点后与另一个地下水准点闭合,其闭合差应小于士5 mm否则查找原因重新测设。7地铁西北角车站施土测量效果及体会依设计要求西北角地铁站分为12个施工段,又由于施工条件限制和工斯要求没有按施工段顺序施工,这样共形成5个贯通面,由于采用上述测量方法,最大纵向贯通误差13mm,最大横向贯通误差9 mm,最大高程贯通误差10 mm,经竣工测量,轨道中心线点位中误差仅为8 mm ,测量精度完全满足了规范要求。(1)根据工程规模和精度要求,确定工程测量的控制等级,配置相应的仪器设备,严格按规范要求的相应控制等级技术要求施测,确保控制点的精度对于曲线型地铁站,用精密导线做为施工控制测量线最为适宜。(2)视工程具体情况,制定施工放线方法和验核方法,做到既切实可行,又能满足精度要求。(3)充分利用计算机和软件进行平差计算、放样计算、作图等内业工作,减少内业工作量,提高内业成果的可靠性。(4)所有工程平面位置或高程的放样必须设有多余观测,用以验证放样结果的正确与否。参考文献:[1] GB50308-1999,地下铁道轻轨交通工程测量规范[S].[2] GB 50299-1999,地下铁道施工及验收规范[S].[3] GB 50206-93,工程测量规范[S].

论文关键字:工程测量监理 论文摘要:在目前工程建设施工监理行业中,测量是一项非常重要而又必不可少的工作。为了提高施工质量,规范工栏的作业标准,急需制定一个符合工程施工实际并切实可行的测量监理工作规程。...

GPS在工程测量中的优化与应用探讨摘要]鉴于GPS相对于全站仪等传统测量技术具有全天候、高精度、自动化、高效益等优势,本文通过对几个工程测量实例的实施、对比及分析,就工程测量中如何对GPS技术进行优化与应用进行了探讨,并得出了相关结论。[关键词]GPS静态定位动态定位工程测量定位技术的特点和优势全球定位系统具有性能好、精度高、应用广的特点,是迄今最好的导航定位系统。随着全球定位系统的不断改进,硬、软件的不断完善,应用领域正在不断地拓宽,目前已遍及国民经济各种部门,并开始逐步深入人们的日常生活。经过近10年我国测绘等部门的使用表明,GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科。GPS卫星全球定位系统的全面建成和发展,必将给导航和测绘行业带来深刻影响。定位技术在实际测量工作中的对比分析自2003年单位引进4套美国TRIMBLE(天宝)5700 GPS双频接收机(静态定位精度5mm+×D)以来,笔者一直从事GPS的定位和测量工作。分别完成了朝阳区温榆河河道改造工程控制测量、海淀区莲西商务楼竣工控制测量、顺义残疾人培训中心控制和数字地形测量、燕山石化控制和数字地形测量、大安山矿区控制和数字地形测量、天津塘沽滨海旅游度假村控制和数字地形测量、天津地铁勘察定位、京沪高速铁路勘察定位、沈大客运专线勘察定位、外交部职工住宅楼勘察定位等大小数十项工程的控制和测量工作。在近几年来的工程测量中,通常都是天宝3602DR全站仪(测量精度±2'',±(2mm+2ppm×D))和天宝5700GPS联合进行,两者相互配合,取长补短,弥补对方的不足,从而更有效发挥各种仪器的使用价值。全站仪测量具有精度高,速度快等优势,但是受通视条件影响较大,遇有障碍物时需多次转点,使其优势得不到充分发挥;而GPS测量对通视条件则没有要求,但由于测量数据都是通过接收卫星信号得来,只有保证仪器能够接收到足够的卫星信号,才能保证测量成果,因此,它对仪器周边的建筑、构筑物要求较高。全站仪测量经过几十年的发展,现在各个方面已经是十分成熟,而GPS测量在国内刚开始不久,好多技术都在试验阶段,各方面都有待完善。虽然这两种测量技术广泛运用在日常生活中,但两者在实际工程测量中应用时,在满足国家规范的同时两者之间相对测量精度能达到多少,特别是GPS测量相对业已成熟的主流的全站仪测量之间的测量误差,笔者多方查询,各方面文献均未作出相关报道。我们一直试图通过各种方法和手段,对两种测量之间的关系进行一些研究,希望能对今后的测量工作起到一个指导和借鉴作用。通过多年的工程实践和试验,笔者选取了几个比较有代表性的工程实例,对GPS测量和全站仪测量在测量成果精度上作了一些对比、总结和探讨。 GPS静态定位(四等)和全站仪定位工程对比静态定位基本上都是用在测量控制上,故本研究分别是朝阳区温榆河河道改造工程控制测量和海淀区莲西商务楼竣工控制测量的控制测量数据进行比较,主要比较两种定位方面的坐标成果数据,具体测量数据如表1、表2所示。通过以上工程实例,可以看出现在的GPS静态定位(四等)和全站仪定位精度已经很接近,平面和高程误差都能控制在10mm之内,测距相对误差在7万分之一以上,都能够满足3等以下导线测量和3等以下水准测量的测量规范和生产要求,但是GPS静态定位比全站仪定位更高速、高效,应用范围更广阔,经济效益更加明显。在市场竞争激烈的今天,GPS测量已经成为工程测量的首选手段。 GPS动态测量(RTK)和全站仪测量动态测量一般用在精度要求较低的测量工程。如地形测量、勘察定位等方面,本研究选用天津塘沽滨海旅游度假村控制,沈大客运专线勘察定位和数字地形测量和外交部职工住宅楼勘察定位成果进行比较,相关测量数据及比较结果如表3、表4和表5所示。通过以上工程实例,可以看出GPS动态测量(RTK)与全站仪的平面误差基本上在250mm之内,高程误差在50mm之内。能够满足工程勘察初勘平面误差 m,高程误差5cm,详勘平面误差,高程误差5cm的规范要求,同时还能满足常规地形测量1∶500比例尺以上地形测量的工程测量规范要求。GPS动态测量可以很好避免全站仪测量时繁琐复杂的分级控制过程,能够很好克服测量点之间的通视问题,能减少一半的测量人员,从而节约大量工作时间、大幅提高测量工作效率。在工程测量中的优化经验与思路通过对以上的测量数据对比和经验总结,我们对GPS测量定位技术的性能、精度和使用条件有了更进一步的了解,这对我们后续的许多工程施工提供了很好的依据,我们可以针对不同的工程技术要求,制定不同的施测方案,在确保工程质量的同时,最大限度降低生产成本,使单位的经济效益得到大幅提高。后来进行的大兴黄村动车段勘察定位工程中,施工场地建筑密集,通视条件极差,我们根据设计规定平面误差不超过1米、高程误差不超过10cm的技术要求,利用RTK动态定位技术,有效克服了测量点之间通视不畅的问题,测量人员也从两个测量组减少到一个组,五百多个钻孔定位在三天时间就全部完成。同样的工作量如果要使用常规全站仪定位,在如此困难的施测条件下,两个测量组估计七天才能完成。团河行宫数字地形测量工程也是利用前面的理论成果,我们因地制宜的制定出相应的施测方案。根据场地位于交通条件极不便利的郊区且场地附近没有控制点的情况,利用GPS静态定位从6公里外把城区的控制点引测过来,然后再用RTK动态技术进行数字地形测量,一个测量组两天时间就完成了1平方多公里的地形测量。如果用全站仪测量,仅控制测量一项就需一个测量组工作四~五天,加上地形测量至少要花费一周的时间。利用以上的测量结论,沈大客运专线勘察定位、外交部职工住宅楼勘察定位等工程都在较短时间内快速、高效地完成,充分验证了上述经验总结的正确性。3.结论通过多年来对GPS定位技术的应用,可以总结出以下几点:(1)测量成果相对精度高,质量可靠。点位范围可以方便地控制在米之内,并且点与点之间误差均为随机误差,不会产生累积误差。(2)定位系统可以全天候作业,不受视线通视影响。(3)可实时提供定位点的坐标及其点位精度,方便快捷,定位情况一目了然。(4)野外作业简单,效率高,自动化程度高,大大减小了劳动强度,可节约大量的人力物力资源。(5)作业过程中的一些注意事项:a.测量定位前应该做好作业地区的星历预报分析,明确测量的最佳时段,通常卫星数量少于6颗时,不宜进行作业。因为卫星数量过少,会对观测结果产生较大影响,测量成果精度不高不说,还会给内业解算带来许多麻烦。b.静态观测时,对于空旷、无干扰的地区,至少要连续观测30分钟以上;对于城市建筑密集、干扰众多地区,最少要观测1个小时以上,才能确保外业观测质量。动态测量(RTK)时一定要在初始化完成后,在卫星fixed(固定)情况下测量,如果在float(浮动)情况下测量,结果差别很大,少则几十公分,多的有近十米。(6)有待进一步研究之处:GPS实时静态定位在变形测量(位移、沉降)中的应用,它和全站仪定位之间的关系。不同的解算软件对GPS定位结果的影响。参考文献[1]中国有色金属工业协会主编《.工程测量规范》(GB50026-2007)[M].北京:中国计划出版社,2008.[2]北京市测绘设计研究院主编《.全球定位系统城市测量技术规程》(CJJ73-97)[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.[3]李天文.GPS原理及应用[M].北京:科学出版社,2003.[4]胡伍生,高成发.GPS测量原理及其应用[M].北京:人民交通出版社,2002.

工程测量被广泛应用于测绘、国土规划、土建工程等多领域,包含普通测量、控制测量、地形测量、海洋测量、大地测量、道路测量、建筑测量、地下工程测量、桥梁工程测量、隧道工程测量等技能的专业技术。下面是我为大家整理的有关工程测量论文 范文 ,供大家参考。

《 工程测量在水电水利工程建设中的作用 》

摘要:工程测量可为水利工程建设提供准确的数据、资料,对水利工程建设具有重要意义,保持水利水电工程的安全运行,为人民生命财产安全提供着技术性的支持,对促进水利水电事业起着至关重要的作用。本文从以下几个方面对工程测量在水电水利工程建设中的重要作用进行了详细论述。

关键词:工程建设;工程测量;测量数据;作用

在水利水电工程中,测量是一项很重要的工作,它贯穿着水利水电工程建设全过程。经过准确、周密的测量后,水利工程可以顺利的按图施工,还可以为施工质量提供重要的技术支持与保障,更是质量检查的主要手段与 方法 。在规划设计水利工程时,需要进行地形资料的收集与整理,要提供提供中、小比例尺的地形图以及相关的信息,在进行建筑物的设计时需要注意,应该提供的是大比例尺地形图。所以,工程建设与工程测量是确保水利工程项目建设,能够取得成功的重要基础与关键。

1水电水利工程建设中工程测量重要性

(1)现今测量作为一门专业技术,以其能够将设备、建筑物等按照大小、形状、位置等不同设计要求在实地进行标定,以及够准确的采集和表示各种地貌及地物的几何信息等显著特点,被广泛应用到了各种工程建设之中。水利工程施工测量是保证工程施工测量过程处于受控状态,并严格按设计图纸、修改通知、技术规范和合同等的具体要求,进行控制测量的作业。通过资料和图纸进行规划和设计,同时选定最为经济、合理的方案,再通过测量与各项工程的施工相配合,并确保设计意图的正确执行。为满足竣工后工程在管理、使用、维修乃至扩建时的需要,还需编绘竣工图。工程测量数据还可为确定水利工程的堤坝高度、设计水利工程中的各项水工建筑等提供依据。

(2)水利工程结构定型的依据即工程测量,工程测量决定了水利工程的设计和定位,可以利用工程测量来确定水利工程基础、诊断水利工程问题,并且是诊断水利工程质量的最重要手段,各种测量数据可尽早的发现水利工程存在的问题,其意义十分重大。施工测量准备工作是保证整个工程施工测量工作顺利进行的重要环节,包括施工图纸的审核,监理单位提供的平面坐标点和高程点的交接及校核,施工测量方案的编制与数据的整理等。测量在高程放样方面可为模板施工提供准确的基准点,能够保证模板施工的平整度以及混凝土施工提供标高控制线,以确保其在施工后和平整度。工程测量可以为工程施工管理提供可靠的资料以及技术支持,并可对水利工程项目混凝土施工中混凝土种类的使用、混凝土厚度等提供精确的数据。

2水电水利工程测量存在的问题

(1)在水利工程建设要达到水利工程项目建设质量不断提升的目标,就需要进行详细的工程测量,并将工程测量的数据予以应用,以消除那些不可预见的因素确保工程质量。水利工程的施工质量对区域性经济发展和居民的生命安全有重要的影响,在水利水电工程建设阶段需要明确各个控制要点,满足工程实际测量体系的具体要求。在水利水电工程开工建设前期的测量工作,必须按照建设单位的建设规模和具体要求,以及按照项目所在地的自然条件和预期目的进行规模设计。否则将会出现测量数据的误差,就有可能导致水利工程在施工过程中出现严重的质量问题,甚至是引发重大的安全事故造成严重的经济损失,同时对社会方面也会增加严重的负面舆情。

(2)主体结构的施工过程中,要重视工程测量对多方面数据确定的影响,要做好水利工程的轴线、坡面的平整度、 渠道 的中线、大型水利工程建筑物垂直度控制以及主体标高控制等项工作,以防止出现、变形、偏位、渗漏等常见病害的发生,造成对水利工程质量的严重伤害,从而使水利工程项目在日常运行过程的安全性能受到影响。还要作好水工建筑物的变形观测,杜绝由于水工建筑物沉降、位移所引起的安全质量事故发生,以确保水利工程安全的稳定性。工程测量对水利水电工程建设有一定的指导性意义,因此需要结合施工工程设计形式的要求,对不同的设计环节进行分析,适应水利水电工程的建设需求。

3工程测量在水电水利工程建设中的管理与应用

(1)工程测量不但广泛的应用于建筑、土地测量等领域,其在水利工程建设也占据着重要的位置。工程测量能够为水利工程建设提供各项数据,可能保证水利工程建设基础的质量,从而确保整个水利工程项目的质量。随着计算机技术的飞速发展以及“互联网+”时代的到来,出现了地面测量、数字化测绘和RS、GIS、3S、GPS等,先进技术设备和集成测绘新技术的深入应用,使水利水电工程测量的手段和方法进行着快速的更新换代,同时也在不断的开拓着服务领域。这些测量方法最大的特点就是可对数据进行修正,能够让测量对象的参数得到及时修正,提升测量数据的精准度和连续性。

(2)在结合实际对测量工作进行合理的安排,有效提升测量精度,推动水利水电工程建设、促进区域经济健康发展的同时,还应该注重加强包括测量技术水平提高、责任意提升等施工管理人员综合能力素养方面的培养,这样有助于在具体的工作中,采取切实有效的 措施 与方法,以确保工程测量的准确性。需对具体管理人员以及施工人员的工程测量意识进行巩固与加强,通过培训等对他们的质量意识和责任意识进行不断完善,使其在工作能够做到按部就班、不出纰漏,按照流程根据施工图纸进行放样,确定控制高程,以为后面的施工奠定基础,从而加强工程质量。

(3)现阶段对大坝水底地形的测量,主要还是技术人员根据卫星定位技术与多波束探测仪之间的紧密配合来进行的。近年来,我国水利水电工程测量研究投入增多,发展很快,进步很大,取得了显著成绩,在此基础之上我们还应注意,要加强管理人员以及施工人员的测量意识,要进一步提高对测量工作的重视度,从而达到各个环节工程测量水平的全面提升。随着测量数据传播与应用的多样化、网络化及社会化和测量数据采集与处理的实时化、自动化及数字化,还有测量数据管理的标准化、规格化与科学化,水利水电工程测量技术一定会有一个辉煌的未来。

4结束语

工程测量精准的观测成果,为水利水电工程质量和人民生命财产的安全提供了坚实的保障。水利工程的规划、设计和施工以及运行管理等各环节、各阶段都离不开测量工作。工程测量工作要不断的 总结 工作 经验 ,提升专业素质,引用、掌握先进测量仪器,以满足不同时期水利水电工程的不同需求。

参考文献:

[1]杨玉平,杨玉华.论工程测量在水利水电工程建设中的重要性[J].江西测绘,2014,(4):53-54+57.

[2]李添萍.浅析水利水电工程质量检测的重要作用[J].青海科技,2010,(4):136-138.

《 建筑工程测量施工放样方法及应用 》

摘要:随着我国经济发展水平的不断提高,建筑行业得到了显著发展,建筑工程测量作为建筑工程的重要组成,在整个建筑施工前期阶段发挥着重要作用,需要不断对工程测量施工放样技术进行改进与创新才能满足建筑项目需求。本文将对建筑工程测量施工的放样方法与应用进行分析,从而表现做好测量放样处理对工程的重要性。

关键词:建筑工程测量施工放样方法技术探讨

建筑工程开展过程中对尺寸与施工范围有着严格要求与控制,这就需要应用测量放样技术,工程测量存在于整个施工阶段,对施工质量与施工开展有重要意义,需要对放样精度与测量结果反复对比,增强测量放样的精度。鉴于测量施工结果是施工依据与参照,一旦放样测量出现误差,将会影响立模、打桩、钢筋混凝土施工方方面面,在施工位置上容易出现偏差,对施工方带来损失。

1建筑工程测量施工放样概述

内涵

施工放样就是按照设计图标注的内容实地定标的过程。此过程需要使用到全站仪、测量仪器等设备,需要明确设计图纸上平面位置与高程,使用测量仪将实地位置标记出来,按照建筑物间几何关系将距离与特征确定出来,得到距离、高程、角度等数据,再结合控制点位置,在实际建筑中将建筑物特征点标定出来。

施工放样的主要方式

(1)平面放样。

施工放样分为平面位置放样与高程放样两种。平面位置放样较为常见的方法有直角坐标法、方向线交法以及交汇法,每一种方法基本操作方法都需要按照长度与角度进行;极坐标法则是使用数学极坐标原理将极轴确定为连线轴,将其中的某一极点作为放样控制坐标,将极点距离与放样极点连线方向到极点的夹角计算出来,将其作为放样参考[1]。通常,放样点距离控制点很近,需要极坐标与其保持120米距离,这样在测量时将更加方便,角度测量可以使用经纬仪或者测距仪,在使用电子测距仪时需要将控制点的距离延长,这样才能使放样作业更加方便、灵活;直角坐标法主要就是保持坐标轴的平行控制线,先沿横坐标放样,再沿控制线方向放样,只需将直角测设出来便可。

(2)高程放样。

几何水准测量法应用时需要先控制高程点,将控制点精度引入到施工范围内,使用方便固定与保存的方法,在水准点的保密上可以使用一次仪器完成高程放样。常规测量方法为:放样点附近到控制点存在高差,此时,需要使用较长钢尺对高程测设。具体施工中需要使用木桩将放样高程固定下来,使用红线对木桩侧面标记,需要结合具体情况注记高程。三角高程测量法:对水平距离与天顶距两点进行观测,将两点的高差计算出来,这种观测方法虽然简单,但受条件限制需对大地控制点高程测量。基本原理为:将地面两点设为a、b,站在a点观测b点标高,将竖向角度设为α,两点水平距离为S0,a点仪器高设为i1,i2作为标高,此时a、b两点间高差表示为:S0tgα,假设地球表面是一个平面结构,能利用上述公式将直线条件计算出来,大地测量时,还需要对地球弯曲与大气垂直折光度充分考虑[2]。为将三角高程测量精度提高,可以使用对向观测法,将两点高差推导出来。

建筑工程总定位放样方法

可以使用经纬仪将放样方向确定下来,再使用钢尺将测量距离,对地势较平坦的地区需要将定向设置在平缓点位置,再使用测距仪完成测量。曲线定位放线也是常用手段,分为直线、圆曲线等,先将圆曲线桩坐标设计出来,再对坐标加密处理,利用公式进一步对坐标测算。

2放样中注意的问题

放样工作中,有很多内容需要注意:首先,在主轴点放样中,可以使用三点交会法、三边测距法,不能仅使用两点测角定点法,需要选择至少三个方向,将校核点设定为第三点。如果使用测角定点,则要在观测时从四个方向出发,丈量好轮廓距离,不管使用哪种放样法,都需要与理论值对比,防止出现误差。在使用光电测距法放样定点式,现场至少选择一个放样点,丈量设计间距时,能够使校核作用增强。如果通过规则图放样使,则首先要考虑的是放样点间的几何关系,并反复检查几何关系,使用方向法放样时,在使用仪器时可以确定至少两个方向,对方位观察看是否合格,如果精度过低或者存在倾斜,要使用天顶距观测法,防止出现校核偏差。

3放样过程中的现场平差

现场平差就是指在现场放样,现场测量存在偏差消除时可以使用现场平差法。比如,在测放某一个方向时,需要先定点倒镜与正镜,最终将两个方向中点方向值确定下来。在建筑施工中,对测量放样精度有较高要求,分为严密性与松散性要求,从建筑物角度看,严密性与构件存在相关性,如果放样存在的误差较大,将使建筑质量降低。而建筑各部分间的联系则能体现松弛关系,这种情况下需要对建筑各部分有深入了解,将三维数据规定确定下来,也可以结合施工具体情况将放样影响度降低[3]。要想更深刻了解放样精度特征,需要使放样保持严密性,多对严密性进行考虑。如果针对松散构件,则要将误差分散开,确保总体工程质量不会受到影响。与现场平差不同的是,不是将误差全部消除,而是将其放样到质量相关的地方,对其进行吸纳。如果是精密性较高的建筑部位,则要从控制主轴线上实施放样工作,不用考虑控制网精度设计,在完成对主轴线测设后,就可以将建筑部位设定为主轴线基础,将主轴为基准才能确保建筑具备严密性,减少测设带来的精度误差,保证测设的严密性。在具体施工中,还能在主轴基础上将误差分散到建筑各个部分,防止误差过于集中。

4防范误差的对策

受多种因素的影响,测量经常出现误差,极大影响到了建筑施工的顺利开展,人员组成、操作以及施工管理都是重要的影响因素,必须切实做好这些内容的管理与防范才能减少误差。要想将测量放样误差减少,首先就要做好测量准备工作,反复校核设计图纸中的数据,并核实总平面数据与坐标,将基础图与平面图轴线位置确定下来,对符号与标高尺寸进行检查,确保各项数据、参数的准确,对总平面布设位置与分段尺寸进行设定,使分段长度与各段长度一致。其次,还要在人员组织分配上尽量选择技术精湛、有高度责任心的施工人员,将这些人员分为5组。在具体测量中,需要准备好测量仪器与工具,并调整好仪器的温度,增强仪器使用的效率与准确性。及时将测量结果记录下来,确保测量的数据能够更加真实、准确,并能在核对中及时发现问题、解决问题,必须经过两个人反复核对以后才能将最终结果确定下来,使用加减相消法能够及时发现错误。针对问题采取科学、有效的定位复测措施,完成定位以后,复测建筑平面几何尺寸与角度坐标,对建筑物图纸设计与标高是否相符进行核对,对建筑方向准确性进行检查,发现存在的问题。质量监督机构要定期对放样操作进行监督,将质量管理检查机构建设起来,采取自检、互检以及复检方法使放样精度得到保证。

5结束语

建筑工程测量施工是一个复杂且漫长的过程,是建筑施工中必不可少的组成,一个环节出现误差或者遗漏就会对整个施工质量造成影响,为施工单位带来损失。为此,加强放样管理,强化放样操作,做好校核平差工作显得非常重要。这有这样,才能将测量误差消除,确保建筑工程质量与测量精度。

参考文献

[1]邓志永,冯显征.建筑施工测量误差分析及对施工放样精度要求的探讨[J].建筑工程技术与设计,2014(22):779-779.

[2]袁俊利.采用传统测量技术进行复杂立交桥工程测量的方法和措施[J].建筑技术,2012,43(9):806-809.

[3]郝安华,贾涛.试论市政道路工程测量放样控制工作的要点与对策[J].商品与质量•建筑与发展,2014(5):

《 地铁工程测量技术及应用 》

摘要:在地铁工程项目中,地铁测绘工作及测量技术是项目建设的基础工作,它不仅贯穿于整个地铁工程建设始终,还对地铁工程质量产生重要影响。本文结合地铁测绘工作的实践经验,分析了常见的地铁工程测量技术,就具体的实践应用进行了分析探讨,以期对相关的地铁工程测绘工作有所启示作用。

关键词:地铁测绘;测量技术;地铁工程

伴随我国经济建设的蓬勃发展,各地城市交通建设也面临着全新的发展局面,作为城市交通的最基础建设之一,地铁工程与百姓生活密切相关,其工程质量自然也备受社会关注。地铁测绘工作是地铁工程的一项重要环节,它贯穿于整个地铁工程,从地铁工程开始筹划直到工程的后续运营,几乎都离不开测绘工作的支持。因此作为工程施工单位,需重视地铁工程测量技术的应用,保证测量的准确性,提高工程建设水平。本文结合具体工程实例,对上述问题进行探析,具有一定的参考价值。

1.地铁工程概述

为方便本次研究分析,本文选取了某地铁工程的具体实践建设作为研究参考对象。工程为某城市的地铁线路,是南北方向的主干线,线路全长约,其中地下线长约,地上线长约,该项工程是解决主城南北客运主流向出行需求的南北主轴线。结合本次地铁工程概述及以往的施工经验,总结本次地铁工程测绘工作和测量技术工作具有以下特点。首先,本次地铁工程项目属于城市地铁线路主干线,对城市交通影响较大;而且地铁项目投资大,工程建设周期长,因此地铁测绘工作要贯穿于整个项目始终,从地铁工程开始筹划直到工程的后续运营,都需要测量技术支持。其次,地铁工程界限规定严格,施工过程中存在的误差都必须受到严格控制,测量技术必须有精确性和可靠性的保障。最后,地铁测量工作必须抓好每一个细节,要通过测量技术的管理提高项目管理质量,对于施工过程中一些关键环节如铺轨基标测量、隧道施工方面测量等,都要做好严格把控,从整体上提高测量技术水平,为地铁工程打下良好的基础。

2.地铁工程测量技术分析

地铁测绘工作贯穿于整个地铁工程建设项目始终,具体包括工程勘测阶段、地铁施工图设计阶段、地铁施工测量阶段、地铁的运营期等几个方面。本文主要从施工阶段对地铁工程测量技术的应用进行分析,具体如下。

测量机器人的应用

测量机器人是本次地铁工程施工阶段的主要测量技术,其具体实质上属于一种智能型电子全站仪,它能够代替人工来进行一系列的测量工作,如自动搜索、跟踪、识别,此外它还能精确照准目标并获取角度、距离、三维坐标以及影像等信息,在实际工程中取得了良好的测量效果。该项技术的测量优势在于测量精度高,智能自动化,自动照准,锁定跟踪,遥控测量及自动调焦等。本次工程测量实例中应用了测量机器人,对于本次地铁工程测量的可靠性和效率都有明显提升,测量精度度高,测量与绘制工作可以一体化进行。在实际工程中发现,测量机器人有着良好的对数据实时分析处理能力,这对于提高本次工程数据处理能力,提升测量精度发挥了重要作用。此外,电子全站仪的应用实现了集成化管理,可以有效确保数据的共享交换,施工放样的质量和效率都大幅提升,安装误差控制在一个很小的范围内。

定向测量

传统的竖井定向测量手段均采用全站仪、垂准仪和陀螺经纬仪联合的方式,而在本次工程的具体实例中,应用了定向测量系统,在隧道盾构的情况下,利用自动化引导系统进行隧道开挖,而且定向测量能够实现实时显示,对于隧道轴线的点偏移值能够及时发现并处理,保证了隧道开挖的可靠性,提高了隧道开挖的精度程度,对于工程中所存在的误差值也能控制在理想的范围内。此外,在本次工程的地下顶管施工过程中,考虑到传统的施工手段技术(即人工测量)费时费力,施工效益低下,因此在本次实际施工中采用了顶管自动引导测量系统,由计算机远程控制测量机器人来自动完成作业,取得了非常理想的施工效果。

断面测量

在本次工程的断面测量上,施工单位综合采取了断面测量系统,该系统的具体内容包括了全站仪、数据采集器、计算机和觇牌等等。在隧道施工中的各个环节上,该断面测量系统取得了良好的实践效果,放样、测量、检测和计算等诸多环节上都没有出现问题。在隧道的初砌和开挖工作中,测量准确性得到了保证,同时测量效率提升,节约了大量的人力物力。本次施工发现,利用断面测量来保证隧道施工的测量工作,一方面可以大大提高施工进度,测量速度有保障;另一方面,在同等的施工时间内,测量精度可以控制在理想范围内,一般精度范围可控制在毫米,测量精准度大大提升。此外在本次施工工程中,还利用到了无反射和全自动棱镜三维断面测量,一方面保证了测量数据采集的高效性,另一方面由于实现了多断面共同测量,且操作简便高效,可靠性强,因此又进一步提高了测量效率。

无棱镜测量的应用

在本次的地铁工程施工中,还涉及到了无棱镜测量机器人的具体应用。该项技术通过辐射测量极坐标的方式,准确并高效地完成了一系列的工测量工作,具体包括了隧道掘进放样、断面测量、围岩净空位移量测等等,测量精确度高,测量效率好。该项测量技术进行了有针对性的创新,在工程中利用计算机自动处理,有效减少了工程成本,测量起来也十分方便。该项测量技术的一个典型特点是把设计图中的地铁相应物体的位置及大小都放到实地中,这种趋近于真实的参考参照,大大提高了本次工程的放样精确程度。此外,施工基坑监测系统能够实现对数据的及时分析管理,对于地铁基坑监测项目也具有非常高的可行性。

地铁施工铺设阶段

在地铁施工铺设阶段,本次施工也采用了测量机器人。该项技术的主要原理是应用到了无线传输技术,通过它将测量数据持续传输到机载计算机,然后再利用计算机实现对地铁铺设的精确控制。通过该项技术在本次工程施工中的应用,施工铺设的安全性与质量都得到了有效保障。同时在铺设精度得到有效控制的前提下,铺设成本大大降低,工程经济效益得到了有效保证。此外在施工路面扫描系统中,测量机器人也有很高的应用价值,可将监测目标分为圆棱镜,无棱镜和反射贴片三种。

竣工测量阶段

在本次项目的地铁工程竣工阶段,也需要进行大量的数据测量,这些测量的数据将作为竣工验收的参考,并做相应好存档工作。这些具体的测量内容包括了地铁结构的平面位置、埋深、线路等诸多方面。通过测量机器人的应用,可以实现对相关建筑物(包括附属结构)的尺寸测量、线路及高程测量等,提升了轨道测量精度,保障了地铁工程测量放样的顺利实现。

总结

综上所述,地铁测绘工作是一项系统且复杂的内容,它贯穿于整个工程始终,并对工程质量提供了强有力的保障。在当前各地城市交通建设不断发展的新时期,地铁工程自然占据了十分重要的位置,相关单位需要在保证工程质量的前提下,加强工程测量管理工作,强化对地铁工程测量技术的研究,保证测量各个环节的质量与水平,确保工程顺利开展并取得良好的综合效益,推动我国地铁交通事业的发展迈向一个新高度。

参考文献:

[1]张铁斌.地铁工程测量技术及应用分析[J].科技展望,2015,09:39.

[2]龚振文,龙晓敏,胡朝英.昆明地铁工程测量技术分析及测绘新技术应用[J].山西建筑,2013,33:208-210.

[3]程栋.地铁工程测量中平面联系测量的应用[J].科技展望,2015,35:35.

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基因检测在肿瘤研究中的应用论文

临床中的NGS基因检测可以设计为针对一组选定的基因,外显子组(所有已知的基因,大约2%的基因组),或整个基因组。但无论选何种策略,对于临床来说终极目的还是预测和寻根问药(专业点说,寻找与临床表型相关的基因变异,进而指导患者使用何种化疗药、靶向药、评估预后、患病风险等),偏离这个方向对临床意义不大。

测大约30亿个碱基对的DNA序列,内含子和基因间区等大量功能未知区域均会被覆盖,获得大量未知变异信息;检测的变异类型多样,SNV、Indels、SV、CNV、基因重排等;更好的测序覆盖度和一致性;缺乏先验信息,很难确定变异是否是致病的,解读非常困难;测序费用高(测100x深度下,费用是WES的3到5倍);数据分析,存储所需资源更多。

测大约5千万个碱基对的DNA序列,包含所有的编码区、5'UTR、及3'UTR区域( coding exons and exon-intron boundaries),大约占基因组的的2%,大约包含人类已知的20000个基因,至少包含了基因组中致病变异的85%;实际测序时只有90-95%外显子区域被测到(二代测序也是有弊端的,不是所有都能测,见下图)、在高/低GC区域会出现GC-bias和探针捕获效率低,导致该区域出现测序深度低的现象;150X测序下,费用是panel的5到10倍,和WGS一样会测到一些VUS变异(与当前疾病无关的变异,解读如果不恰当会给病人带来心理负担,往往需要增加成本来验证这些无关变异)。

针对病人某类疾病密切关联的基因设计(这一步需要花费大量精力了解患者表型和可能的相关基因),只需要测几千到几百万个碱基,包含几个到几百个疾病已知相关基因,更经济;测序深度高,成本低;基因少且注释相对完整,解读更容易,检测更高效;相比于WGS和WES,panel不能用来发现新基因。

测定某种疾病的直接致病基因,如先天性软骨发育不全(achondroplasia, ACH, OMIM: 100800)99%是是由FGFR3基因 >A突变所致,Single gene sequencing可以很好的应对这种情况;这类测序通量低;准确率高(常作为WES和panel的验证金标准)。

并非所有的序列都能同样被NGS测序覆盖(表),因为该技术存在局限性,使得一些突变难以被检测到 [3] 。

用于突变检测的分析软件和流程众多,常规的流程如图。以检测肿瘤突变为例,存在很多基于不同检测策略检测不同突变类型的分析流程,如基于WGS、WES和Gene Panel技术检测胚系或(和)体系突变(SNV和indel)的流程 [6-9] ,基于WGS检测CNV的流程 [10] ,基于WGS检测SV的流程 [11] ;但无论哪种分析流程,在用于临床实践之前都需要进行验证 [12] 。

肿瘤NGS基因检测, “报告解读”是关键! 它是精准医疗的关键 “临门一脚” !对基因检测的需求越来越多;基因检测过程和分析变得越来越复杂;需要对基因检测结果进行个体化临床解读,特别是NGS大panel或WES/WGS;基因检测报告必须写得清楚,报告解读必须通俗易懂,让非遗传学专家,如临床医生或患者也能看懂。

参考资料:

一、对于健康大众而言:

可通过基因检测进行癌症早期筛查,提前了解自身是否患病,是不是高危人群,以及将来患某病的风险,指导受检者改变生活方式,降低患病率。

二、对于肿瘤患者而言:

(1)指导靶同用药:基因检测能筛选出可从靶向药物中获益的患者,让靶向治疗在特定患者群体中发挥出其疗效好、毒副作用低的优势,否则,“盲靶”很有可能让患者错过最佳的治疗时间。

(2)指导免疫治疗:基因检测可以评估指导免疫药物疗效的众多生物标志物(如MSI/TMB等)的水

平,为患者的免疫治疗方案提供可靠的参考依据。

(3)评估化疗/内分泌治疗疗效:基因检测范围可囊括与化疗及内分泌治疗相关的基因位点,提示化疗/内分泌治疗方案的有效性和毒副作用,帮助患者更加合理的选择化疗/内分泌治疗药物。

(4)提示肿瘤复发:有研究表明,基因检测可早于影像学检查数月提示肿瘤复发,可使患者尽早接受治疗。

(5)评估肿瘤的遗传性及易感性:大约10~15%的癌症是遗传造成的,其中乳腺癌、卵巢癌、胃肠道癌症的遗传性因素占重要作用,通过基因检测,可有效评估肿瘤的遗传性,指导患者及其家人提前干预治疗,为家人的健康保驾护航。

组织活检(Tissue biopsy) 是肿瘤癌症诊断的金标准。组织活检通过外科手段获取组织,通过病理学检测(形态学和免疫组化)对肿瘤进行分型分期,确定良恶性;剩余组织通过分子病理检测可指导治疗方案的选择,进行预后预测等。然而,组织活检通过外科手段获取组织的同时,可能存在出血、疼痛、感染、肿瘤播散等风险。另外,临床实践中存在肿瘤癌症组织不可及的情况;对于有些位置较为特殊或者不能耐受的患者,组织活检风险更大。

液体活检(Liquid biopsy) 通过血液或者尿液等体液对癌症等疾病做出分析诊断。目前,液体活检的主要应用领域之一是肿瘤的血液检测,即利用血液提示肿瘤发展进程及抗药性等信息,指导个体化精准治疗;检测对象主要是血液中游离的循环肿瘤 DNA(ctDNA)、循环肿瘤细胞(CTC)和外泌体(Exosome)等。与现有肿瘤组织活检相比,液体活检无侵入性、可频繁多次检测及快速反应能力均体现出显着的优势,应用发展潜力巨大。

NGS技术可以单次检测多个分子标志物,相比于只能单次少量靶标的传统的PCR、qPCR和dPCR等技术,具有明显的优越性。目前,依托于NGS技术,基于病理组织的多分子标志物检测(组织活检)和基于血液ctDNA检测的液体活检被广泛研究。然而,由于两种检测方式本身的差异,两种检测方式的结果可能存在不一致的现象 [1-2] 。

在一项检测EGFR突变Meta-analysis研究中 [3] ,液体活检相比组织活检,总体上灵敏度为68%,特异性为98%。按照检测技术看,基于PCR技术的液体活检灵敏度为51%,特异性为97%;基于ARMS-PCR技术的液体活检灵敏度为66%,特异性为98%;基于测序技术的液体活检灵敏度为79%,特异性为98%。

在一项比较NGS-based组织活检和液体活检一致性的综述中 [4] 可以看到:不同基因的一致性不一样;一些当前指南未推荐检测的基因存在漏检的情况,当前指南推荐检测基因的一致性分别为:ALK,;BRAF,;ERBB2,;EGFR,;KRAS,;MET,;RET,;ROS1, 。

组织活检主要依赖于影像学检查,在肿瘤早期或术后无瘤期间,影像学上无占位效应,因此无法对对肿瘤进行早期检测,也无法有效跟踪治疗效果。但血液或其他体液中却可能存在一些肿瘤相关信息,例如肿瘤细胞释放的 DNA 片段或外泌体等,通过液体活检可以实现肿瘤早期筛查以及术后的复发风险预测等。然而,临床实践中有大量基于组织活检的经验,液体活检目前仍是一门新兴的技术,在临床实践中的应用还需进一步得到验证。目前看,两种检测技术在临床实践中相辅相成 [5] ,因根据实际情况和组织的可及性进行选择。

佳学基因的基因解码基因检测是对基因测序服务和基因检测服务的升级换代。用药指导是一个特色产品,不仅对肿瘤患者可以进行精准用药,对高血压、糖尿病、心血管疾病的靶向治疗也很有特色。

测序技术在肿瘤研究中应用论文

这麼巧 看来是同学啊 同求答案

该老总称,通过该公司的基因测序技术,已保证了1400多个孩子的出生,没有一个有已知的重症的出生缺陷。换言之,只要保证一个人没有出生缺陷,并用基因测序保证各种疾病提前发现,就能让他到100岁!真的是这样吗?有了基因测序技术,就可以避免出生缺陷,保证人类健康长寿吗?出生缺陷可以通过基因测序筛选去尽力避免,但并不能完全规避缺陷首先我们要明确新生儿的孕育过程是一个复杂而又神秘的过程,除却父母基因中的一些遗传性的致病基因,父母体内的毒素积累和其他潜在的环境风险,比如药物、辐射等也会导致出生缺陷。虽然我们可以通过早期筛查来避免基因遗传缺陷,但也没有办法完全保证后代的健康。“出生缺陷”就是大家所熟知的“先天性畸形”,就是婴儿在出生前就发生一些身体结构、功能或者代谢的异常情况。从时间分布来看,大部分的新生儿出生缺陷都维持在一定水平,偶尔有小幅度升降。中国胎儿畸形比率,数据来源《中国出生缺陷防治报告(2012)》造成出生缺陷的因素有很多:一方面,染色体畸变、基因突变等遗传因素可以引起出生缺陷。这种情况下,孕妇可以通过羊水测序或者其他测序方式来检测婴儿的基因是否先天就存在一些突变。(不过,值得一提的是,有一些突变不会立即表现为疾病,所以如果仅通过对这些基因突变的筛选来决定胚胎的去留,可能会大大减少女性受孕的机会。)另一方面,环境因素也会引起新生儿的出生缺陷,包括射线、噪声、高温低温、化学物质的危害和吸烟等,所以父母在怀孕前、怀孕中都要做好身体的准备,减少相应的环境风险,例如:在怀孕前,父母双方都需要一段时间的休养,女性避免使用药物、减少接触辐射等危险因素。由此可见,基因检测只能让我们尽力的避免新生儿的缺陷,并不能完全避免缺陷。如果在婴儿出生后,发生一些缺陷性疾病,一定要做到及时治疗。肿瘤是多因疾病,并不简单和基因突变相对应,因此测序存在局限性其次,肿瘤疾病可以早于医院先被基因检测发现,这个结论也有待商榷。一般而言,医院采用血液筛查的方式,可以在诸如肝癌、乳腺癌、卵巢癌等癌症中发挥重要作用;通过B超、PET-CT、X射线和胃肠镜成像技术也可以检查癌症;通过肛门直肠指检可以筛查直肠变化;通过一些特定肿瘤标志物也可以检测和筛查癌症。测序技术在各个领域的应用,数据来源BBC(2016年)而基因测序技术,因为可以看到体内出现的一些早期的基因突变,因而能帮助预测肿瘤的发生概率。但它不能取代临床手段,只可能作为我们众多检测手段中的一项补充技术。因为,肿瘤的发生目前没有明确的病因。只不过,由于大部分肿瘤的发生都可以找到一些基因突变,也就促使了测序技术在肿瘤研究、肿瘤临床诊断和肿瘤预测中的应用,促进了肿瘤早期筛选和诊断领域的发展。但我们也不得不正视一些测序的潜在不足,包括:某些突变并不是特异地存在于某一种肿瘤中,导致测序可能存在一些错误或者误差等一系列问题。而进行基因测序的同时,我们需要投入时间和经济成本,但某些癌症,诸如胰腺癌,由于恶性程度很高,可能在较短的时间内就迅速转移和恶化,所以基因测序的发展确实可以帮助我们提前知道体内发生了哪些突变,但是对于癌症的诊断,我们仍然需要借助其他手段,共同确定癌症的产生,因此也就不存在孰先孰后的步骤,我们只能做到早发现、早治疗,如果发现较晚,我们必须使用一些手段增加患者的有效生存时间。2017年中国城市和农村主要死因构成,数据来源:《中国心血管病报告2017(概要)》心脑血管疾病病因和发病机制不明确,测序未能在其中展现明显作用最后,由于现代社会生活压力和饮食问题,导致心脑血管疾病高发,基因测序虽然在肿瘤领域有很多发展和应用,但目前还没有在心脑血管疾病的诊疗过程中具有重大的作用。心脑血管疾病的危险因素有很多,血液粘稠、高血压、糖尿病、饮酒、肥胖、胰岛素抵抗、年龄增长、性别(男性发病高于女性)、种族、遗传等都与心脑血管病相关。由于工作压力大,特别是在体育锻炼减少或者丧失的白领阶层中,心脑血管疾病是健康的第一杀手。面对如此复杂的病症,基因测序显得有些无力。总而言之,对于基因测序技术,从早期的Sanger测序到二代测序,再到今天可以到单细胞水平的测序,它的发展和进步有目共睹。尤其在疾病认知和诊断方面,它确实极大帮助了广大临床医生和科研工作者。但我们不得不看到测序仍面临的问题:很多疾病并非为基因完全决定,我们也对其发病不是十分了解,所以基因预测目前并不能代替传统检测。我们可以通过各类方法和手段预防疾病,但是对于疾病的诊断,仍然需要其他众多方法的配合,实现精准检测、精准治疗。新的技术和治疗手段可以有效的增加我们的寿命,但我们仍然要清醒的意识到其存在的一些问题,在疾病的发生和预防过程中,尽量做到没病防病、有病治病,做到早发现、早治疗。让我们一起努力,健康活到100岁。文章由“科普中国头条创作与推送项目”团队推出转载请注明来自“科普中国”

Single Cell T Cell Receptor Sequencing: Techniques and Future Challenges 单细胞T细胞受体测序:技术与挑战 T细胞的特性是能够识别无限范围内的自体抗原和外来抗原。这个能力是靠胸腺发育过程中通过一种基于体细胞重组的复杂分子机制实现的。该机制导致了表面抗原受体有很多种类的群体的表达,这种受体就叫做T细胞受体(TCRs)。TCRs具有细胞特异性,是T细胞的一种分子标记,在淋巴恶性肿瘤、感染性疾病、自身免疫性疾病和肿瘤免疫学等多种背景下,TCRs被广泛用于监测T细胞的克隆类型(clonality)和多样性(diversity)。在这篇综述中,我们概述了用于研究TCR指令集的策略,从基于V段识别的先锋技术,到下一代测序所引入的革命,该技术允许阿尔法链和贝塔链的高通量测序。基于单细胞的方法将分析提高到更高的复杂性,现在提供了对成对的alpha和beta链进行排序的机会。我们还讨论了新的方法,通过整合TCR跟踪和mRNA单细胞测序提供了一个有价值的工具,将抗原特异性与转录动力学联系起来,并了解T细胞可塑性的分子机制。 人类T细胞在胸腺中由造血组织的祖细胞发育而来。在它们的发育过程中,它们获得了识别外来抗原的能力,并对许多不同的病原体提供保护。这种功能的灵活性是由高多态性表面受体的表达称为T细胞受体(TCRs)。TCR由两个不同的蛋白质链组成。绝大多数的人类T细胞表达细胞组成的α和β链而表达了TCR组成的一个小子集γ和δ链。αβ T细胞适应性免疫的关键调解人和识别抗原在协会主要组织相容性复合体(MHC)类I和II级蛋白质。γδ T细胞而不是MHC-restricted和参与先天反应组织。αβT细胞代表超过90%的总T细胞群和γδT相比更加多样化;出于这个原因,绝大多数的研究TCR的重点是αβ T细胞。 编码alpha (TCRA)和beta (TCRB)链的基因由多个不相邻的基因片段组成,包括TCRB基因的变量(V)、多样性(D)和连接(J)片段,以及TCRA基因的变量(V)和连接(J)片段。T细胞库的巨大多样性是由生殖系基因片段的随机组合(组合多样性combinatorial diversity)和已连接片段在连接位点的随机添加或删除(连接多样性junctional diversity)产生的。 Alpha和Beta链在体细胞上的V(D)J 排列。(A) TCRB和TCRA位点的基因组组织和体细胞重组。抗原库多样性是通过重组步骤来保证的,该步骤逐步重新排列T细胞受体(TCR)β链的V、D和J段,以及TCRα链的V和J段。这种变异性(组合多样性)进一步增加或删除核苷酸在连接位点(连接多样性)。(B)转录本和转录本的生产性重排(productive arrangements)。(C) TCR的结构。TCR由两个亚基TCR Alpha 和TCR Beta 组成,每个亚基分别位于一个恒定区域和一个负责抗原识别的可变区域。 由V(D)J结编码的序列称为互补决定区域3或CDR3。这个序列在α链和β链中都具有最高的可变性(variability),决定了T细胞识别MHC分子所呈现的抗原肽的能力(Figure 1B)。随后的异二聚体对alpha链和beta链进行配对,进一步增加了组合变异性,估计可能的组合总数超过10e18。T细胞库是动态的,直接反映了免疫反应的多样性:抗原呈递给一个幼稚的T细胞,事实上,与共刺激信号相关联,促使携带相同TCRs的细胞迅速克隆扩增,产生一批“效应细胞”。抗原清除后,这些细胞作为“记忆细胞”留在血液中的数量减少了。“TCR序列的特征一直具有很大的科学价值,因为它准确地描述了T细胞在多种疾病中的动态,包括恶性肿瘤、自身免疫性疾病和传染病。 利用流式细胞术和针对TCRBV亚群的单克隆抗体的组合,在蛋白质水平上进行了开拓性实验,以解剖T细胞库。这种方法是定性和定量的,但受限于特定单克隆抗体的可用性,没有提供任何关于CDR3多样性的信息。第一个基于基因组的方法是基于对群体中CDR3序列长度分布的分析。这种技术被称为免疫镜或CDR3光谱分析,其基础是利用针对不同可变片段和恒定区域的特异性引物,在CDR3区域扩增TCR转录产物,从而获得PCR片段的电泳分析。免疫镜比较了单个TCRBV亚科中不同长度产物的相对频率,该亚科在多克隆群体中呈高斯分布,而在克隆富集中呈偏态分布。第一个用于在核苷酸序列水平上查询TCR指令集的分子方法是基于传统的分子克隆和Sanger测序。这种方法提供了一个更具体的TCR曲目描述,但它不足以估计巨大的TCR多样性。真正的突破免疫特性的曲目来自高度敏感的高通量测序技术的引入大规模并行测序数以百万计的DNA分子,而不是单一的克隆细胞提供一个全面的知识的安排(α,β链,或两者兼而有之)包括这段和完整的CDR3上序列。 目前的测序技术采用从基因组DNA或cDNA开始的目标富集步骤,既提高了灵敏度,又降低了测序成本。常用的富集策略包括多重PCR、RNA诱饵富集和5’RACE PCR。多重PCR策略使用一个互补于所有可能的V段的多重正向PCR引物池和一个设计在J段(如果从基因组DNA开始)或在α和β链的恒定区域(如果从cDNA开始)上的反向引物池。这两种方法都有优点和缺点。从cDNA开始的PCR富集比基因组DNA有很多优势:(a) PCR伪产物的偏倚更小,因为扩增片段不包含内含子,因此更小;(b) cDNA分析只检测有效排列的片段(“表达的”和链);(c)由于mRNA转录本比模板基因组DNA更丰富,因此它能够更容易地检测较少表达的序列。基于诱饵的富集利用RNA诱饵直接从DNA或RNA测序(RNA-seq)文库中捕获TCR序列,捕获后再进行扩增。诱饵是特定的阿尔法和贝塔转录本,通常是共轭的磁珠。这一过程需要很少的扩增周期,减少PCR相关偏差的潜力。 第三种方法是基于转录本的方法,在模板切换(template-switch)步骤之后使用5'RACE。RNA由具有末端转移酶活性的酶逆转录,该酶在cDNA的3 '端添加一段非模板dCTPs。含有聚g束的非模板开关寡核苷酸然后与非模板拉伸结合,并允许逆转录酶切换模板并继续扩展模板直到寡核苷酸的末端。模板开关寡核苷酸包含一个通用序列,所有转录本包括TCR链共享。然后,在该序列上设计的正向引物与在α和β链的恒定区域上设计的反向引物一起使用,以丰富TCR转录本扩增片段的内容,然后可以对片段进行处理,生成测序文库。 使用基因组DNA作为起始材料反而更具挑战性,因为富集通常是通过多重PCR进行的,但内含子的存在和较长片段的扩增可能会引入更多的技术偏差。此外,非生产性的重新安排也被放大和排序,使表达的曲目的分析复杂化。这一革命性的方法首次被用于描述健康个体的TCR库多样性,并迅速适应于不同病理环境(如肿瘤免疫学和自体免疫)和多种临床应用(如监测造血细胞移植)中的库分析。 由于beta链具有较高的多样性,与alpha链相比,beta链具有更大的组合潜力,因此一直是所有TCR序列研究的主要目标。此外,β链代表T细胞的一个“独特标签”:T细胞经历了一个称为“等位基因排斥”的过程,导致只产生一个有效排列的β链基因,而两个α链等位基因都可以表达。“bulk”方法的局限性在于缺乏关于α和β链配对的信息,而α和β链配对真正反映了T细胞在体内的生物学功能,只能通过单细胞分析来实现。单细胞TCR全谱分析方法主要采用两种策略:从单细胞cDNA开始直接目标扩增和测序,或从单细胞RNA-seq数据重建TCR。 第一次尝试测序单细胞TCRα和β链使用与Sanger测序或高通量测序相关的多重PCR策略。Hans和他的同事们用多重PCR方法对浸润人结肠癌的T淋巴细胞的异质性进行了分析,以丰富来自同一细胞的TCR序列和一组“表型基因”。他们还实现了一个基于pcr的单细胞条形码策略来汇集所有的扩增子,并通过NGS对它们进行排序。条形码是一种短核苷酸序列,它唯一地标记细胞转录本,并用于追踪mRNA转录本的来源。通过这种原始的方法,他们可以将TCR序列与具有不同功能的特定T细胞子集相关联。一个类似的单细胞条形码策略被用来建立高通量的方法来识别具有相同的α和βTCR序列的克隆,并应用于乳腺癌和肺癌的肿瘤浸润淋巴细胞。 上图解释:单细胞T细胞受体(TCR)测序方法综述。直接富集和测序TCR。 在图(A)中,单细胞TCR转录本通过RT反应后的多重PCR进行富集,使用一组正向引物,涵盖所有带注释的V alpha 和V beta 片段,并在α和β链的恒定区域设计反向引物。然后通过PCR添加barcode adapter,并测序。在图(B)中,细胞通过微流体乳化装置以及特定的RT和PCR试剂在油包水的droplets中捕获。在每个液滴中,单个细胞的TCR alpha 和 beta转录本都被设计在alpha和beta链的恒定区域上的RT引物特异性地逆转录。利用设计在所有α和β片段上的正向引物池和设计在恒定区域上的反向引物,依次扩增cDNA。α和β引物在其5 '端包含重叠序列,通过重叠扩展机制可以合成TCRα和β融合序列。熔融分子聚集在一起,打破乳液,并通过巢式扩增和测序进一步丰富。从单细胞“全长”RNA测序(RNA-seq)数据重建TCR。图(C) 用微流体设备分选或捕获的单细胞被裂解,总mRNA通过oligo dT启动反应逆转录。通过模板切换机制,在转录本的5 '端添加一个通用序列。这个序列与RT反应中使用的dT引物共享,然后在文库制备前用于扩增cDNA。在文库制备步骤中,利用转座酶对全长cDNA进行“标记”,然后利用转座酶插入的标记序列对cDNA进行扩增,并插入测序barcode接头(AD1和AD2)。然后对文库进行排序,使用专用的生物信息学算法(TraCer、TraPes、VDJ Puzzle)从所有转录组中提取TCR序列。采用基于乳化剂的单细胞TCR测序和RNA-seq配对。图(D) 成千上万个平行的细胞被分成水滴中的油。裂解步骤后,它们的mRNA被使用含有相同“cell barcode”的特定RT引物池逆转录,该“cell barcode”是一种独特的分子标识符(UMI),用于标记细胞转录组。每个引物的UMI都是不同的,这使得mRNA转录的数字计数和T7启动子的测序成为可能。然后通过体外转录扩增cDNA。扩增后的barcode RNA汇集在一起进行处理。然后利用扩增的RNA作为模板,对TCR序列进行富集,并根据InDrop协议生成RNA-seq文库。在RNA-seq文库制备过程中,RNA被片段化,只有3 '端转录本被测序。对于TCR富集,扩增的RNA使用一组横跨V alpha 和V beta 段的RT引物进行逆转录,然后使用“内部”V alpha 和V beta 和设计在恒定区域上的引物(primers)进行扩增。在此PCR反应中,还添加了测序barcode(AD1和AD2)。图(E) 成千上万个平行的细胞被分成油包水的液滴中(droplets)。裂解后,用oligo dT引物逆转录它们的mRNA。通过template-switch机制,在转录本的5 '端添加含有cell barcode和UMI的primer。RT反应后液滴破碎,利用设计在dT 和 switch oligonucleotides 上的external primer,将cDNAs pooled 和扩增。然后利用扩增的全长cDNA作为模板,富集TCR测序,或片段化处理,生成RNA-seq文库。TCR富集采用巢式PCR法,正向引物跨越switch oligo,反向引物设计在α和β链的恒定区域。然后将PCR产物部分片段化,加入测序接头(AD1和AD2)。 真正的突破来自于基于乳化剂的PCR技术。这些技术使用的设备可以泵入水中的油状乳剂,成千上万的单个细胞可以被捕获到液滴中,液滴与引物和PCR试剂一起工作,就像一个微型反应室。这种方法可以大幅增加并行处理的细胞数量,并能够生成具有代表性的单细胞和融合在一起的TCR基因文库。其中,细胞裂解后,在每一个液滴中释放出α和βTCR mRNA,并利用末端重叠的引物进行多重PCR逆转录扩增。在随后的反应中,重叠端退火,允许每条链的3 '端启动互补端3 '延伸。此步骤生成包含序列和序列的融合片段;融合片段在含有“阻断”引物的PCR中进一步扩增,这些引物可以防止未被扩增的片段被扩增。Turchaninova和他的同事应用这项技术来描述人类血液中的T细胞库,但是这种方法已经广泛应用于包括癌症在内的许多研究领域,最近在一个超高通量平台上重新调整,允许对数百万个细胞进行TCR配对测序。 单细胞RNA-seq技术的发展也为TCR分析开辟了新的前景。到目前为止,已经开发了许多不同的protocol,主要在细胞分离方法、cDNA合成和扩增以及文库制备步骤上有所不同。单细胞分离方法迅速发展在过去的几年里从手工操作到使用微流体或emulsion-based平台的高通量分离方法,这不仅提供了巨大的优势在throughput方面而且在灵敏度和准确性方面由于很小的反应量使用。所有测序方案的特点是在文库制备前的一个逆转录和扩增步骤。常用的扩增步骤不同,可通过PCR或体外转录进行扩增,分为两组:基于标记或全长cDNA测序protocol。 基于标记的策略在逆转录反应中引入“细胞条形码”,为“标记”单个细胞的整个cDNA池提供了可能。“标记策略”已经成倍地提高了通量,因为标记的cDNAs可以在扩增和库准备过程中被汇集,从而大大降低了成本和实验时间。主要缺点是,这些protocol在库制备过程中由于cDNAs片段化而失去了全长转录本的覆盖范围,并且与全长策略相比具有较低的敏感性(可检测基因的数量较少)。相反,全长策略更昂贵、更耗时(每个细胞的cDNA池被独立处理以生成单个测序库),但更敏感,可以提供更广泛的信息,包括亚型、剪接和单核苷酸多态性。利用全长方法生成的单细胞RNA-seq数据提取T细胞库和异质性信息。来自scRNA-seq数据的全长(TCR)序列的组装允许alpha和beta链序列配对(在执行“bulk”分析时不可能),并允许clonality信息与单个T细胞的整个转录组集成。这种方法也呈现非琐碎的分析问题:规范化reference-based组装方法,依赖的一致性读到“参考”体细胞基因组实际上是有偏见的重组和突变(CDR3上是特定为每个细胞)和缺乏一个完整的“参考”基因组需要从头组装为基础的生物信息学工具的发展。 所有可用的工具基本上都结合了基于引用的组装(reads与带注释的基因片段对齐)和从头组装(重建CD3区域)。最早用来重建成对TCR和β链的工具之一被称为TraCer (34)。为了验证 TraCer的性能,Stubbington和同事使用SMART-seq protocol和从小鼠脾脏分离的FluidigmC1系统(Fluidigm Corporation)生成单细胞RNA-seq数据。为了验证所识别的克隆型,他们使用了一种实验方法来丰富TCR序列,该方法使用了一种基于pcr的多路方法,从用于测序库生成的相同cDNA开始,该方法由NGS并行测序。两种策略之间的良好相关性证实了该方法的有效性。在同一篇论文中,他们将这一分析应用于沙门氏菌感染的小鼠模型,并能够监测感染后扩大的克隆型。该方法的优势在于将TCR克隆型与特定的基因表达谱相关联,该基因表达谱提供了对整个CD4+ T细胞群的详细分子描述,并在感染后监测CD4+ T细胞亚群的动态。 同样的方法也被用于分析T细胞亚群的异质性,以解决几个生物学问题,特别是与“肿瘤免疫”相关的问题。“在过去的几年里,T细胞在癌症中的作用已经被广泛研究,CD8+ T细胞和CD4+ T调节细胞被广泛描述分别在几种癌症中抑制或促进肿瘤进展。最近,郑和同事利用示踪剂对T细胞浸润性肝癌进行了解剖。他们分析了浸润的Treg和CD8+ T细胞的克隆富集,以了解肿瘤微环境中淋巴细胞募集的分子机制。通过对TCR表达谱的解剖,他们得出结论:Treg细胞在肿瘤中不存在克隆富集,提示从周围招募,而CD8+ T细胞经克隆富集,提示肿瘤内部存在克隆活化和扩增。在相同的研究思路下,陆续开发了scTCR Seq、TRAPes等工具,适用于短读单细胞RNA-Seq文库和VDJ Puzzle,可以同时分析基因表达和TCR多样性,并在抗原特异性循环CD8+ T细胞上进行了开发和验证。 最近修改基于标签的策略的尝试有望将来自相同细胞的RNA-seq和TCR测序结合起来。这些方法具有极大的优势,可以大幅增加并行处理的细胞数量,这对于描述非常罕见的T细胞群是至关重要的。 最近发表的一篇论文研究了小鼠和人类Treg细胞的T细胞库(41)。在本文中,Zemmour和同事使用不同的单细胞RNA-seq方法分析了Treg细胞的转录表型。他们发现,Treg细胞具有广泛的异质性,某些高度活化的亚群似乎与T细胞的转录相关。他们还表明,具有相同TCR的Treg在转录上比具有不同抗原特异性的Treg更相似,这说明Treg可塑性受TCR成形的影响较大。为了分析TCR指令表,Zemmour和他的同事使用了一种基于乳化剂的InDrop协议(图2D)的修改,该协议目前用于3 ' '端计数。 其中,细胞通过微流体装置形成油包水乳状液被捕获成水滴。细胞被捕获连同裂解缓冲液,试剂,特别是条形码引物,启动RT反应。条形码cDNAs是由上千个细胞并行合成的。将不同细胞的逆转录后的cDNAs通过破碎液滴汇集在一起,利用体外转录进行线性扩增,然后制备测序文库。正如本文所述,这种池策略成倍地提高了吞吐量,因为可以将数千个单元池放在一个库中。然而,片段化步骤牺牲了所有来自mRNA 5 '端(包括CDR3区域)的信息。Zemmour和他的同事们克服了这个问题,他们在线性放大后引入了一个TCR富集步骤,这个步骤使用了一个横跨所有V和beta段的多重RT池。此步骤生成与整个转录组库共享相同条形码的TCR alpha和beta库(图2d)。最近,10x基因组公司推出了一种类似的方法,将α和β链测序结合起来,并行地对数千个单细胞进行转录组分析(图2e)。该方法采用商业化的基于乳化剂的微流控平台(Chromium 10x),可以生成用于单细胞RNA-seq文库制备和TCR目标富集和测序的扩增cDNA。通过PCR对扩增的cDNA进行TCR富集,使用设计在α和β链的恒定区域上的反向引物和设计在第二链合成过程中通过模板开关机制添加在5 '处的寡核苷酸序列上的通用正向引物。每个寡核苷酸包含一个独特的cell barcode,用于标记整个细胞转录组,包括TCR转录本。 T细胞受体库分析已成为了解健康个体和多种病理条件下T细胞生物学的基本工具,目前不仅应用于研究免疫介导性疾病的生物学,而且还应用于监测治疗后的免疫反应。CD3谱分型等前沿技术已被广泛用于提供克隆扩增的信息,但随着NGS技术的发展,在产量和应用方面出现了真正的革命。对成千上万个细胞的TCR进行并行测序是分析T细胞反应库复杂性和多样性的有力工具。这项技术的主要局限在于无法配对测序和测序,这削弱了我们对体内情况的理解。随着单细胞技术的快速发展和扩展,这一关键问题最近得到了解决,单细胞技术提供了配对的和单个细胞的序列信息。进一步的复杂性来自于将来自相同细胞的TCR库和基因表达谱联系起来的努力。这种分析提供了对感兴趣的种群的无偏分类,以及每个细胞的转录景观与其TCR之间的关联。这种方法有望开辟新的途径来描述免疫细胞亚群的特异性克隆性,即使是特征不明显的表型亚群也是如此,并为监测与克隆性密切相关的转录动力学效应提供了机会。

我叫王亮哦,童鞋。哟hohoho鐧惧害鍦板浘

文献研究法在论文中的应用

一、文献研究法的优点:

1、文献法超越了时间和空间的限制。通过对国内外古今文献的调查,我们可以研究各种各样的社会情况。

2、文献法主要是书面调查。如果收集到的文献是真实的,就可以获得比口头调查更准确可靠的信息,避免了口头调查中可能出现的各种记录错误。

3、文献法是一种间接的非介入性调查。它只调查和研究各种文献,但不与被访者联系,也不干预被访者的任何回应。这就避免了调查者和被调查者在互动过程中可能出现的各种反应性错误,这些错误通常发生在直接调查中。

4。文献法是一种非常方便、免费、安全、自由的调查方法。文献调查不受外界的限制,只要找到必要的文献,就可以随时随地进行研究,即使有错误,也可以通过再研究加以弥补,因此其安全系数较高。

5。文献法节省时间、金钱,而且效率高。文献调查是在前人和他人工作成果的基础上进行的,是获取知识的捷径。它不需要大量的研究人员和专用设备,可以比其他调查方法以更少的人力、资金和时间获得更多的信息。

二、文献研究法的缺点:

缺点主要来自文献本身的一些缺陷,如:许多文献的作者带有一定的思想倾向;保留下来的文献已经过某种精选或是观点不够完整等。

论文的研究方法主要有以下几种:

1、调查法

它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。调查方法是科学研究中常用的基本研究方法,它综合运用历史法、观察法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式,对教育现象进行有计划的、周密的和系统的了解。

2、观察法

观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得资料的一种方法。

3、实验法

实验法是通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。其主要特点是:第一、主动变革性和控制性。

以上内容参考:百度百科-文献研究法

根据所要研究内容 ,通过查阅相关文献获得充足的资料,从而全面地了解所研究课题的背景、历史、现状以及前景。

根据许多论文的选题经验,这一级论文的选题可从以下几方面考虑:本专业的研究空白、发生争议的话题(自己的观点感到较为充分)、对比性的话题、从其他专业角度研究本专业的话题(这是一种选题的边际效应)、有新的插入角度的老话题、刚刚冒出来的本专业的新问题。

毕业论文的基本教学要求是:

1、培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识,培养学生独立分析、解决实际问题能力、培养学生处理数据和信息的能力。

2、培养学生正确的理论联系实际的工作作风,严肃认真的科学态度。

3、培养学生进行社会调查研究;文献资料收集、阅读和整理、使用;提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。

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