测量计算方法研究论文

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曲面测量方法研究及测量仿真摘要 3-4 ABSTRACT 4-5 第一章 绪论 9-15 1.1 引言 9 1.2 曲面测量方法 9-11 1.3 国内外研究现状 11-13 1.3.1 已知CAD 模型的曲面测量研究现状 11 1.3.2 未知CAD 模型的曲面测量研究现状 11-12 1.3.3 测量仿真研究现状 12-13 1.4 课题背景及主要研究内容 13-15 1.4.1 选题背景 13-14 1.4.2 论文主要研究内容 14-15 第二章 CMM 测量曲面技术研究 15-27 2.1 引言 15 2.2 CMM 测量软件 15-16 2.3 曲面的CMM 测量方式 16-19 2.3.1 点位触发式 16-17 2.3.2 连续扫描式 17-18 2.3.3 编程方式 18-19 2.4 曲面测量路径规划 19-23 2.4.1 测量路径的设计原则 19-21 2.4.2 曲面测量路径规划策略 21-23 2.5 测头半径补偿 23-25 2.6 测量误差评定 25-26 2.6.1 点位测量下的测量误差评定 25-26 2.6.2 扫描测量下的测量误差评定 26 2.7 本章小结 26-27 第三章 CMM 测量曲面误差分析及减小方法 27-47 3.1 引言 27 3.2 机器误差对测量误差的影响 27-33 3.2.1 静态误差 27-30 3.2.2 动态误差 30 3.2.3 机器误差补偿 30-33 3.3 工件坐标系的建立对测量误差的影响 33-38 3.3.1 产生工件坐标系建立误差的原因 34 3.3.2 常用的工件坐标系建立方法 34-36 3.3.3 不同方法下的测量误差比较 36-37 3.3.4 减小工件坐标系建立误差的方法 37-38 3.4 测量规划对测量误差的影响 38-42 3.4.1 沿法矢量规划测量路径 39 3.4.2 通过数学模型求测点矢量 39-42 3.5 测头半径补偿对测量误差的影响 42-44 3.5.1 测头的选择 42-43 3.5.2 测头半径补偿误差 43-44 3.6 测量人员操作水平对测量误差的影响 44-46 3.6.1 手动测量误差 44 3.6.2 实现三坐标自动测量 44-46 3.7 本章小节 46-47 第四章 已知CAD 模型的曲面测量及仿真 47-71 4.1 引言 47 4.2 三平面法与最小二乘法建立工件坐标系 47-52 4.2.1 工件坐标系建立过程 47-49 4.2.2 叶片检测中工件坐标系的建立 49-52 4.3 测点自适应分布 52-57 4.3.1 测点数确定 52-54 4.3.2 曲率差值法实现测点自适应分布 54-56 4.3.3 直线夹角法实现测点自适应分布 56-57 4.4 沿矢量方向进行路径规划与半径补偿 57-59 4.4.1 沿矢量方向规划测量路径 58 4.4.2 沿矢量方向补偿测头半径 58-59 4.5 测量仿真 59-70 4.5.1 仿真方法研究 60 4.5.2 最小二乘法实现初始坐标系的变换 60-62 4.5.3 实现测点自适应分布 62-65 4.5.4 测量路径仿真检验 65-66 4.5.5 避障点设置 66-67 4.5.6 DMIS 程序生成 67-68 4.5.7 三坐标测量数据读取 68-69 4.5.8 测量误差评定 69-70 4.6 本章小结 70-71

在建筑工程中，精确的工程测量对于工程建设来讲是不可忽视的部分，而受到内外因素的作用，工程测量会出现精度不足，这会制约工程测量的发展，并直接对工程建设造成影响。下面是我带来的关于工程测量 毕业 论文的内容，欢迎阅读参考!

试谈建筑工程测量常见错误

摘要:本文根据工程测量技术特点，针对建筑工程测量的任务及作用，对建筑工程测量工作过程中比较常见的错误及对测量过程中，避免出现错误的有效 措施 进行了分析。

关键词:工程测量测量技术;原因;措施

1工程测量技术特点

工程测量是一个过程操作，是施工质量的根本所在。在整个施工阶段，工程测量起到了非常重要的作用。众所周知，测量放线为工程施工开辟了道路，提供了方向。准确、周密的测量工作不但关系到一个工程是否能顺利按图施工，而且还给施工质量提供重要的技术保证，为质量检查等工作提供 方法 和手段。

2建筑工程测量的任务及作用

2.1要明确建筑工程测量的任务

建筑工程测量是测量学的一个重要组成，它研究建筑工程在勘测、设计、施工和管理各阶段进行的各项测量科学、工作理论和方法的科学。其主要任务为把工程建筑地区各种地面物体的位置和形状，以及地面的起伏状态，用各种图例符号，依照一定的比例尺绘制成地形图，或者用数字表示出来，为工程建筑的规划设计提供必要的图纸和资料。反过来，也可以根据施工的需要把图纸上已设计好的建(构)筑物的平面位置和工程的设计要求，以一定的要求在现场标定出来，作为施工依据，并在工程施工过程中进行一系列的测量工作，以衔接和指导各工序间的施工.同时在施工过程中对建(构)筑物进行变形观测，为设计、施工提供重要的科学依据。

2.2要认识测量工作的作用

建筑工程测量它服务于建筑工程建设的每一个阶段，贯穿于建筑工程的始终。从场地平整、建筑物定位、基础施工，到建筑物构件的安装等，都需要进行施工测量，才能使建筑物、构筑物备部分的尺寸、位置符合设计要求。

3建筑工程测量工作过程中比较常见的错误

3.1轴线定位错误

在测量工作过程，轴线定位的错误会给工程造成严重的影响，会使整体建筑物的定位产生错误，导致规划布局以及前期的设计工作全部否定，造成极大的经济损失和社会影响。

3.2特征点定位错误

造成错误的因素较多，因建筑物特征点测量定位的过程比较繁琐，出现各种各样的错误在施工中很常见，如在基础开挖之前发现问题，通常都可以补救，如在基础开挖后发现问题，则处理和补救比较困难。总之，无论怎样，造成的经济损失将较大。

3.3造成测量放样错误的原因

造成测量错误的原因很多，主要可分为要几种:

(1)用地红线、建筑红线与设计图纸的相关位置错误。有的工程项目，为了赶施工进度，建筑施工单位在施工图纸还没有进行审核的情况下就开始进行施工，这样往往会出现建筑物放样整体移位的错误。因为设计资料的错误，从而导致测量放样的错误。

(2)坐标转换产生的错误。征地红线通常采用的是1954年北京坐标系或地方独立坐标系，而施工设计图通常采用的是施工坐标系，所以在建筑物放样前，必须对相关坐标进行转换计算，转换计算过程中，很容易出现错误。因为坐标计算错误，从而导致测量放样的错误。

(3)因设计总平面图与建筑施工图不一致而产生的错误。建筑物放样时，测量人员根据设计总平图放样轴线点，而施工图有时会出现和设计总平图不一致的情况。放样过程中，经常出现这类错误，所以这点要引起我们的高度重视。

(4)现场放样时，计算错误及距离丈量错误。因为建筑基础施工受天气、场地及其他因素的影响，可能会要求实时测量定位，由于时间紧，任务重，往往会出现计算错误，距离丈量错误等。(5)因测量仪器等设备故障而产生的错误。测量仪器出现故障，计算器的功能设置不当或损坏，在测量计算前没有校核都可能造成错误。

4测量过程中，避免出现错误的有效措施

4.1明确建筑物定位测量的内容

建筑物的定位是根据设计所给定的条件，把建筑物四周外廓主轴线交点(称角桩)，测设到地面上，作为测设建筑物桩位轴线的依据，通常被称为建筑物定位测量。

4.2熟悉设计资料

在测量放样之前，首先要熟悉设计资料，对设计资料的注记及相关距离等进行校核，包括用地红线、建筑红线、建筑物相对关系的校核;相邻建筑物相对关系的校核;建筑物本身尺寸标注的校核等。

4.3编制桩位测量放线图及 说明书

在熟悉资料的基础上，为便于桩基础施工测量，在作业前需编制桩位测量放线图和说明书。(1)确定定位轴线。为便于施测放线，对平面成矩形，外形整齐的建筑物通常以外廓墙体中心线作为建筑物定位主轴线，对平面成弧行，外形不规则的复杂建筑物则是以十字轴线和圆心轴线作为定位主轴线。用桩位轴线作为承台桩的定位轴线。(2)根据桩位平面图所标定的尺寸，建立和建筑物定位主轴线相互平行的施工坐标系统，通常应以建筑物定位矩形控制网西南角的控制点当做坐标系的起算点，其坐标要假设成整数。(3)为避免桩位点测设时的混乱，要根据桩位平面布置图对所有桩点进行统一编号，桩点编号应由建筑物的西南角开始，从下而上，从左到右的顺序编号。

4.4建筑物的定位

根据设计所给定的定位条件不同，建筑物的定位主要可以分为以下几种不同形式:(1)根据原建筑物定位;(2)根据建筑物施工方格网定位;(3)根据城市建设规划红线定位;(4)根据道路中心线(或路沿)定位;(5)根据三角点或导线点定位。

4.5建筑物定位矩形网测量

对建筑物定位矩形网测量，根据复杂程度、工程大小不同，一般采用下列方法:(1)定位桩法。若需要测设A、B、C、D建筑物时，需要根据设计所给定的条件，先测设出A1和B1两点，再根据A1、B1测设出C1、D1两点，然后，以A1、B1、C1、D1定位矩形网为基础测设出ABCD建筑物所有的桩位轴线。这种方法适用于一股民用建筑以及精度要求不高的中小型厂房的定位测量。(2)主轴线法。大型厂房或复杂的建筑物，由于对定位精度要求高，采用定位桩法很难保证建筑物定位要求。因为主轴线法测设要求严格，精度高，误差分配均匀，但是工作量大，一般适用于大型工业厂房或复杂建筑物的定位测量。

4.6建筑物桩位轴线及承台桩位测设

(1)桩位轴线测设的质量控制。建筑物桩位轴线测设是在建筑物定位矩形网测设完成后再进行的，以建筑物定位矩形网为基础，采取内分法，用经纬仪定线精密量距法进行桩位轴线引桩的测设。针对复杂建筑物圆心点的测设通常采用极坐标法测设。在桩位轴线测设完成后，要及时对桩位轴线间长度以及桩位轴线的长度进行检测，要求实量距离和设计长度之差，不应超过相关规范允许的误差。在桩位轴线检测满足设计要求后方能进行承台桩位的测设。

(2)建筑物承台桩位测设的质量控制。建筑物承台桩位的测设是以桩位轴线的引桩为基础进行测设的，根据地上建筑物的需要，桩基础设计分群桩和单排桩。规范规定3～20根桩为一组的称为群桩。1～2根为一组的称为单排桩。群桩的平面几何图形分为正方形、长方形、三角形、圆形、多边形和椭圆形等。测设时，可根据设计所给定的承台桩位与轴线的相互关系，选用直角坐标法、线交会法、极坐标法等进行测设。对于复杂建筑物承台桩位的测设，往往设计所提供的数据不能直接利用，而是需要经过换算后才能进行测设。在承台桩位测设后，应打入小木桩作为桩位标志，并撒上白灰，便于桩基础施工。在承台桩位测设后，应及时检测，包括本承台桩位间相对关系的检测，以及相邻承台桩位间相对关系的检测，检测结果均应符合相关规范的要求。

4.7检验校正

建筑物放样前，必须对测量仪器进行检验校正，这是保证建筑物放样精度关键。

5结束语

建筑工程测量是一门实践性很强的专业技术。技能训练是提高实践技能的重要环节，在测量中必须明确测量工作的任务和作用。只有熟知各种注意事项，进行正确的指挥，才能达到事半功倍的效果，并要养成认真、负责、严格，实事求是的科学态度和工作作风，要具有吃苦耐劳的奉献精神和团结协作的集体观念。

试谈工程测量课程教学改革

摘要:随着科学技术的进步,工程测量技术快速发展、测量产品不断翻新,现有的工程测量教学模式已经无法满足企业对人才的需求。因而,相应的 教学方法 、内容需要随之革新,与之呼应。本文基于非测绘专业的工程测量课程体系现状,对当前非测绘工程专业工程测量教学中存在的诸多问题进行分析,并结合该院的教学实践,初步改革探讨了教学内容、教学方法、考核方式以及师资队伍建设等方面,提出了解决当前问题的一些切实可行的做法。力求通过各个环节的完善,提高我院工程测量课程的教学质量,改进教学效果,满足市场对人才的要求。

关键词:工程测量教学改革教学实践

工程测量课程是一门实践性很强的主干课程,其理论与实践并重,更加突出技能培养。目前,该院除了面向测绘专业开设之外, 其它 专业,如:土 木工 程、勘察技术与工程、工程管理、地质学、地球物理学、资源勘查工程、地下水科学与工程等非测绘专业都开设了这门重要的专业基础课。伴随着空间科学以及信息技术的快速进步,测绘领域也开始应用一些新的理论和方法,给传统教学内容、教学方法和考核方式带来了巨大的挑战。因此,亟需重新认识和改革《工程测量》课程教学,使教学质量不断得到提升。

1课程要求与分配内容与学时

(1)通过《工程测量学》的实验教学和理论教学,需要学生达到以下几点:①对工程测量的基本技能、基本原理的掌握;②对常用测量仪器的使用方法和基本性能的掌握;③主要掌握测量、计算、大比例尺地形图的测绘、用图及一般工程的施工放样。(2)其具体教学内容与学时分配包括:绪论(2学时);水准测量(10学时);角度测量(10学时);距离测量(2学时);测量误差的基本知识(4学时);控制测量(4学时);全站仪与全球卫星系统(6学时);地形图测绘(2学时);地形图应用(2学时);施工测量(4学时)。

2教学过程中存在的问题

2.1教材内容陈旧

同过去相比,当前各高校使用的工程测量教材内容有了明显的改进,不过“重理论轻实践”的问题还存在,很少涉及到工程测量数据处理和项目实例等方面。再就是,虽然某些新仪器、新方法在教材中有所体现,但是教材内容远远不能满足实践所需。缺少测绘新技术和实用内容,直接影响了掌握全新现代测绘知识人才的培养。

2.2教学内容多,课时少

从20世纪90年代以来,测绘科学获得了空前的发展,课堂上要讲授的理论知识越来越多。然而,不断探索和改革高校教学模式的同时,普遍压缩了工程测量学教学课时数[1]。在较少的教学时间内完成工程测量课程教学任务,导致很多必要的实验不能够开展。

2.3太过单调的课程考核方式,科学性欠缺

理论与实践紧密结合是工程测量这门课最主要的特点。在理论和实践考试时,传统的考核方式通过学生平时表现、卷面成绩以及 实习 报告 等进行综合评定,但学生平时的作业、实习报告等抄袭现象普遍存在,考核太过形式化,不能很好地反映出教学效果。

2.4学生上课积极性不够

90后的大学生们主动性较为缺乏。上课出勤率低、积极性不高、对所学知识缺乏内在追求的强烈动力。此外,工程测量这门课教学内容多、课时少这一问题又需要授课教师在有限的时间里不断补充新的授课内容。因此,如何提高学生课堂学习效率,激发学生学习热情成了一个亟需解决的问题。

3《工程测量》课程改革措施

3.1结合专业特点确定教学内容侧重点

目前,很多专业如资源勘查、土木工程、地质工程等都开设了工程测量这门课程。因此,在进行教学内容安排时应结合专业特点,有重点、有取舍的进行工程测量基础知识的教授。比如,土木工程专业应侧重于对于角度、高程、距离及点位的施工放样测量和线路测量,以及测量新技术在土木工程测量中的应用部分的讲授;地质及资源勘查专业应以地形图测绘和应用等内容为侧重点[2],而对于内业计算的要求可以适当降低。

3.2重视实践教学

作为一门服务于工程的应用学科,工程测量与工程施工的许多内容关系密切。所以,工程测量课程教学中重要的教学环节就是《工程测量》实习,可以让学生综合应用所学的知识。经过实习,学生对所学知识理解得更加深入和透彻,达到独立进行施工放样、高程控制、地形测绘等基本测量技术的目的,是加深理论教学、培养学生综合能力的一种重要途径。不过,测量实习教学还有很多的不足,主要包括设计的实习内容和工程建设结合的不是很好、实习课时太短、测量仪器不够先进等。因此,需要不断加大对实习设备的投入力度,使仪器使用率提高,引导学生通过课余时间加强对实习内容的训练。

另外,加强校企合作,设立一些实际的实践基体,或是让学生到生产一线去实习锻炼。学生可以通过寒暑假到企业去实习,这样就会学到施工放样、数字测图等工程测量施工中一些重要的实践内容。通过实践学习,学生才能更好地理解和掌握理论知识,从而很好地提高自身的综合能力水平。对于非测绘专业的学生来说,培养专门从事测绘任务和测绘科研人才的是其目的,而是让学生学习工程测量学的基本知识、基本理论,从而掌握各种常规测绘仪器和测量方法,因此在学校里面建立实习基地较为合适。对各专业的实验实习内容的区别进行重点考虑,对学校现有资源进行充分利用,使校内测量实习基地建立的更加合理、高效,以便实验实习的教学效果得到更好的提高[3]。

3.3教学方法改革实践

工程测量教学的主要形式是课堂教学和课间实习相结合。在教学方法上,应重点培养学生的实际工作能力。“填鸭式”、“满堂灌”等教学模式已经不再适合工程测量教学,这就需要教师在教学过程中,针对教学内容和对象的不同,不断改进教学方法,从而提高学生的学习兴趣和启发学生思维。

3.3.1理论教学方法改革实践

面对教学内容不断增加,而测量课时太少的问题,需要教学方法以及教学技巧灵活多变,从而使课堂教学质量得到提高。例如,在上课的时候,老师除了使用黑板书写外,还可以多借助现代多媒体技术进行教学。现在测量仪器品种甚多,更新迅速,而多数院校经费不足于购买一些品牌的测量仪器。遇到这样的情形,就可以通过网络或者是仪器厂家获得相关的新仪器图片以及介绍,让学生对此有所了解。此外,工程测量课程教学中,如测量仪器操作等内容的讲授比较抽象,对从未接触过仪器的学生,讲授内容一般难以理解。如果把一些理论课直接搬到实验室去上,可以使学生能够对测量仪器的基本构造和基本操作方法更好地掌握。

比如说,对水准仪的基本构造和操作进行介绍时,可以一边讲授基本知识,一边让学生以小组为单位,近距离观察仪器的构造并简单进行操作。此外,还可以将以往学生所做的实训操作时最容易犯错的一些地方播放出来进行强调,避免学生犯错。结合实际工程,对测图和放样部分组织学生去参观测量,从而激发他们的学习兴趣。而对于“仪器的检验与校正”一课,通常做法是通过教师讲解以及录像解说,让学生进行了解。但由于教师单方面讲授时间过长,导致课堂气氛沉闷,学生听课效果不佳。如果可以利用已淘汰的陈旧仪器,让学生进行实际操作,将对提高学生课堂兴趣及提高教学质量有很大帮助。

3.3.2实践教学方法改革实践

作为实践性很强的专业技术基础课,工程测量必须要有丰富的实践教学,将理论联系实际,才能达到教学目的。但客观上测量实习是很辛苦的,非测量专业学生对测量实践大多不是很重视,只是应付了事,起不到很好的效果。为确保实训教学的效果,应该将测量仪器操作技能作为该门课程期末考核的重点。为了激发学生的学习兴趣,还可以将测量实习工作与大学生测绘大赛活动相结合,通过各种方法,使学生对完整的工作情境以及过程深有体会,并通过提出、分析和解决问题来实现对知识和技能的关联。同时,还可以结合实训内容,组织学生到实际工地进行实践操作,以提高解决实际问题的能力。此外,为了方便学生有更多的机会接触仪器,要把测量实验室建成开放性实验室,本校学生可凭学生证,在指定的时间内借领仪器[4]。

3.4完善期末考核制度

科学合理的考核方法将极大地激发学生学习的主动性,使学生能够充分地融入到工程测量课程的学习中来,保证教学质量。通常工程测量的期末考核较偏重于笔试部分,但由于一般笔试考核内容大多以教材为中心,促使学生只注重对理论知识的学习,不重视实际操作能力的练习。所以,应该加大对平时表现和实践操作在考核中的比例,使学生不仅要掌握知识,还要懂得如何灵活运用所学知识,从而提高他们的动手操作能力。在具体的动手能力测试中,加入仪器构造、计算等方面的内容,将基础知识和动手能力有机结合。

3.5师资队伍建设的改革

在教学活动中发挥主导作用的是老师,其直接影响到教学效果的好与否。当前测绘理论的不断完善,测量仪器、设备的推陈出新要求教师不得不紧跟快速发展的测绘科学技术新形势。该院大多数从事工程测量教学的青年教师多数是没有走出校门的,必要的工程实践 经验 较为缺乏。有必要定期派一定数量的教师去施工单位进修,来提高自身水平[5]。此外,要广泛开展教研、教改及学术交流等活动,发挥骨干教师及老教师的“传、帮、带”作用,促进教师教学水平的提高。

4结语

工程测量课程的教学,是着重培养学生解决实际工程问题的课程。随着测绘新技术的迅速发展,就要求任课教师深入探讨工程测量教学改革。通过对教学内容的调整、教学方法的改进、考核制度的完善、实践教学的加强等系列教学改革举措,有利于学生学习和解决实际问题能力的进一步提高,最终培养出具有实践创新能力的高素质人才。