題目

1)工程概況××市××大廈基坑北側(cè)與××地鐵1號線隧道相鄰,最近水平距離約9m。為了確?;又ёo順利施工,保證××市地鐵1號線正常運營,需對地鐵1號線隧道進行變形監(jiān)測,實時了解和掌握在基坑開挖過程中地鐵隧道的變形情況,確保地鐵隧道的安全。同時,可為基坑支護施工提供及時的反饋信息,為信息化施工提供科學(xué)的監(jiān)測數(shù)據(jù)和報告?!痢恋罔F1號線運營時間一般從早6:00到晚23:00,由于在運營時間測量人員無法下隧道測量,只能在夜間停運后測量。而白天是基坑施工的主要時間,也是監(jiān)測的關(guān)鍵時間,因此,工程選擇了基于自動全站儀開發(fā)的無接觸式自動測量系統(tǒng),實現(xiàn)了對運營地鐵隧道結(jié)構(gòu)三維變形位移的自動監(jiān)測系統(tǒng)。2)基準點及工作基點設(shè)置(1)基準點的布設(shè)監(jiān)測區(qū)間線路離××車站及×x車輛段均較近。本監(jiān)測項目的基準點考慮選擇在××車站內(nèi),選擇采用有強制歸心裝置的觀測墩。左出入段線和左線各設(shè)置3個基準點。為保證成果的可靠性,定期檢測基準點的穩(wěn)定性。(2)工作基點的布設(shè)為方便測量機器人自動搜尋目標,以及保證各監(jiān)測點精度均勻,工作基站擬設(shè)置于監(jiān)測范圍中部的隧道側(cè)墻上,托架伸出長度約400mm,左出入段線和左線各設(shè)置1個工作基點。基點網(wǎng)點可與地鐵原基標控制系統(tǒng)聯(lián)測或采用獨立坐標系統(tǒng)。(3)變形監(jiān)測點的布設(shè)變形監(jiān)測點設(shè)計要求的斷面按每20m左右布設(shè),每個斷面在軌道附近的道床上布設(shè)2個監(jiān)測點,即每個測斷面布設(shè)2個監(jiān)測點,全段線共布設(shè)6個觀測斷面。各斷面觀測點用連接件配小規(guī)格反射棱鏡,用膨脹螺栓及云石膠錨固于監(jiān)測位置的側(cè)壁及道床的混凝土中,棱鏡反射面指向工作基點,見圖3- 6。3)測量機器人自動化監(jiān)測測量機器人自動化監(jiān)測系統(tǒng)以基于1臺測量機器人的有合作目標(照準棱鏡)的變形監(jiān)測系統(tǒng)為基本單元,可以由多個基本單元通過Internet聯(lián)結(jié)起來組合而形成一個測量機器人遠程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng),系統(tǒng)提供有線和無線兩種組網(wǎng)方式。(1)系統(tǒng)組成遠程無線遙控測量機器人變形監(jiān)測和分析系統(tǒng)主要由3個單元組成:控制單元、無線通信單元和數(shù)據(jù)采集單元??刂茊卧话惆卜旁谵k公室內(nèi),通過具有固定lP的萬維網(wǎng)發(fā)送指令和接收數(shù)據(jù);無線通信單元與數(shù)據(jù)采集單元通過有線形式連接,將控制單元的指令轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)采集單元并將數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)簡單處理后轉(zhuǎn)發(fā)給控制中心;數(shù)據(jù)采集單元置于作業(yè)現(xiàn)場,根據(jù)控制單元的指令采集相應(yīng)數(shù)據(jù)。(2)硬件構(gòu)成遠程無線遙控測量機器人變形監(jiān)測和分析系統(tǒng)硬件主要由以下幾項構(gòu)成:①測量機器人。測量機器人具有發(fā)動機驅(qū)動和目標自動識別等功能。測量機器人選用TS30,其靜態(tài)測角精度為土0.5’’,測距精度為±(0. 35mm+0. 7ppm×D),自動目標識別的有效距離可達1000m,望遠鏡照準精度為2mm/500m。②無線通信模塊。實現(xiàn)系統(tǒng)控制中心與測量機器人之間的數(shù)據(jù)傳輸。③系統(tǒng)控制中心。系統(tǒng)控制中心的主要任務(wù)之一是數(shù)據(jù)處理。(3)軟件構(gòu)成無線遙控測量機器人變形監(jiān)測和分析系統(tǒng)軟件主要由三部分組成:測量機器人機載軟件、無線通信軟件模塊和控制中心軟件包。4)監(jiān)測數(shù)據(jù)處理測量機器人自動監(jiān)測系統(tǒng)是根據(jù)全站儀的極坐標三維測量原理。由于該工程測量范圍小,兩端基準點之間的距離為150m左右,同時列車的運行,使得測量區(qū)域內(nèi)的各點的氣象條件較為一致。因此,通過一定的觀測數(shù)據(jù)處理方法,可以消除由于不同測量周期測量時的氣象變化所引起的測量誤差。5)小結(jié)基于測量機器人的自動化監(jiān)測系統(tǒng),具有簡便靈活、無人值守、實時動態(tài)的監(jiān)測特點,克服了傳統(tǒng)測量方法的不足,極大地提高了工作效率。監(jiān)測系統(tǒng)為基坑開挖提供了準確、及時的地鐵隧道變形數(shù)據(jù),是運營地鐵隧道變形監(jiān)測的理想手段。隨著我國城市地鐵建設(shè)的大規(guī)模進行,自動監(jiān)測已經(jīng)成為必不可少的一種測量手段,發(fā)揮著日益重要的作用,隨著地鐵的發(fā)展,監(jiān)測系統(tǒng)的前景應(yīng)該不斷發(fā)展和完善。6)問題(1)簡述變形測量實施的程序與要求。(2)簡述全站儀自動跟蹤測量的主要技術(shù)要求。(3)監(jiān)測項目的變形分析有哪些內(nèi)容?

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(1)簡述變形測量實施的程序與要求。

①接測定沉降或位移的要求,分別選定測量點,埋設(shè)相應(yīng)標石標志,建立高程控制網(wǎng)、平面控制網(wǎng)。

②按確定的觀測周期與總次數(shù),對監(jiān)測網(wǎng)進行觀測。新建的大型和重要建筑,應(yīng)以施工開始進行系統(tǒng)的觀測,直至變形達到規(guī)定的穩(wěn)定程度為止。

③對各周期觀測成果及時處理,并選取與實際變形情況接近或一致的參考系進行嚴密平差計算和精度評定。對重要的監(jiān)測成果,進行變形分析,并對變形趨勢做出預(yù)報。

(2)簡述全站儀自動跟蹤測量的主要技術(shù)要求。

①測站應(yīng)設(shè)立在基準點或工作基點上,并采用有強制對中裝置的觀測臺或觀測墩;測站視野應(yīng)開闊無遮擋,周圍應(yīng)設(shè)立安全警示標志;同時應(yīng)具有防水、防塵設(shè)施。

②監(jiān)測體上的變形觀測點宜采用觀測棱鏡,距離較短時也可采用反射片。

③數(shù)據(jù)通信電纜宜采用光纜或?qū)S脭?shù)據(jù)電纜,并應(yīng)安全敷設(shè),連接處應(yīng)采取絕緣和防水措施。

④作業(yè)前應(yīng)將自動觀測成果與人工測量成果進行比對,確保自動觀測成果無誤后,方能進行自動監(jiān)測。

⑤測站和數(shù)據(jù)終端設(shè)備應(yīng)備有不間斷電源。

⑥數(shù)據(jù)處理軟件,應(yīng)具有觀測數(shù)據(jù)自動檢核、超限數(shù)據(jù)自動處理、不合格數(shù)據(jù)自動重測的功能,觀測目標被遮擋時,可自動延時觀測處理和變形數(shù)據(jù)自動處理、分析、預(yù)報和預(yù)警等功能。

(3)監(jiān)測項目的變形分析有哪些內(nèi)容?

監(jiān)測項目的變形分析,對于較大規(guī)模的或重要的項目,宜包括下列內(nèi)容;較小規(guī)模的項目,至少應(yīng)包括前三項內(nèi)容。

①觀測成果的可靠性。

②監(jiān)測體的累計變形量和兩相鄰觀測周期的相對變形量分析。

③相關(guān)影響因素(荷載、氣象和地質(zhì)等)的作用分析。

④回歸分析。

⑤有限元分析。


多做幾道

某市計劃建立該市基礎(chǔ)地理信息庫,先期進行地形要素數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。為了保證質(zhì)量,對地形要素數(shù)據(jù)庫進行質(zhì)量控制設(shè)計。主要內(nèi)容如下:(1)制定數(shù)據(jù)檢查驗收規(guī)定。(2)制定DLG數(shù)據(jù)匯交技術(shù)規(guī)定。(3)開發(fā)檢查驗收軟件。(4)數(shù)據(jù)檢查驗收的試驗與技術(shù)培訓(xùn)。(5)開展數(shù)據(jù)檢查驗收。【問題】1.地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查包括哪些內(nèi)容?2.試對生產(chǎn)階段檢查工作的實施進行設(shè)計。

為了滿足某市數(shù)字城市建設(shè)的需要,某市計劃生產(chǎn)該地區(qū)的1:10000比例尺的數(shù)字正射影像圖(DOM)。已完成了全部測區(qū)的航空攝影工作、區(qū)域網(wǎng)外業(yè)控制點的測設(shè)、解析空中三角測量和數(shù)字地面模型的生產(chǎn)等工作。1.測區(qū)概況測區(qū)為華北地區(qū)的一個地級市,總面積約3500km2。全區(qū)包含平地和丘陵地兩種地形,其中,絕大多數(shù)是平地,約占整個測區(qū)80%的面積,主要位于測區(qū)南部的大部分地區(qū)。測區(qū)內(nèi)有少量丘陵地區(qū),主要集中在測區(qū)的北部,其面積約占整個測區(qū)面積的20%:測區(qū)內(nèi)海拔平地低點為24m,丘陵地最高海拔352m。測區(qū)內(nèi)建成區(qū)面積約為350km2,主要分布在平坦地區(qū),建成區(qū)內(nèi)以多層建筑樓房為主,房屋密集;其農(nóng)村居民地以一、二層建筑為主。2.主要技術(shù)依據(jù)(1)《基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品1:100001:50000生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程第3部分:數(shù)字正射影像圖(DOM)》(CH/T1015.3-2007)。(2)《基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品1:100001:50000數(shù)字正射影像圖》(CH/T1009-2001)。(3)《基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品1:100001:50000生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程第1部分:數(shù)字線劃圖(DLG)》(CH/T1015.1-2007).(4)《數(shù)字測繪成果質(zhì)量要求》(GB/T17941-2008)。(5)《數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》(GB/T18316-2008)。(6)平面系統(tǒng)采用1980西安坐標系。(7)高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準。3.航空攝影資料航空攝影采用傳統(tǒng)的航空攝影方式,航攝比例尺為1:20000,航攝儀型號為RC-30,像幅為23cm×23cm,航攝議焦距為152mm.影像掃描分辨率為0.02mm,像片類型為真彩色。航攝總面積為3500km2,測區(qū)共布設(shè)17條航線,每條航線44張航片,測區(qū)航片總數(shù)為748張,航片的航向重疊65%,旁向重疊35%,東西向飛行。4.其他資料情況整個測區(qū)的解析空中三角測量、數(shù)字地面高程模型采集的工作已全部完成,其成果質(zhì)量符合規(guī)范和技術(shù)設(shè)計的要求,并已全部通過質(zhì)撿部門的檢查驗收,同意移交給下一工序使用?!締栴}】1.用框圖表示數(shù)字正射影像圖的工作流程。2.試述數(shù)據(jù)采集的基本原則。3.?dāng)?shù)字正射影像圖質(zhì)量檢查的內(nèi)容有哪些?

某測繪單位承接了某省1:10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)更新與建庫項目。1.已收集和獲取的資料:(1)全省2012年6月底0.5m分辨率航攝數(shù)據(jù)。(2)全省2008年測繪生產(chǎn)的1:10000全要素地形圖數(shù)據(jù)(DLG)。其中,等高線的基本等高距為5m,居民地、道路、政區(qū)及地名等要素變化較大,而水系、地貌、土質(zhì)植被和其他要素基本上無變化。(3)全省導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù),其道路、政區(qū)和地名等信息內(nèi)容詳細,現(xiàn)勢性好,但平面定位精度不確定。2.需要完成的更新與建庫工作:(1)獲取必要的像控資料,利用航攝資料,生產(chǎn)制作0.5m分辨率正攝影像數(shù)椐成果(DOM),要求達到1:10000地形圖精度,經(jīng)質(zhì)量檢查合格后,建立全省DOM數(shù)據(jù)庫。(2)對1:10000 DLG數(shù)據(jù)進行更新,使其現(xiàn)勢性達到2012年6月。重點對居民地、道路、政區(qū)及地名等要素進行更新,經(jīng)數(shù)據(jù)整理、質(zhì)量檢查和數(shù)據(jù)入庫,建立更新后的全省1:10000DLG數(shù)據(jù)庫。(3)利用1:10000 DLG數(shù)據(jù)中的等高線、高程點,以及一些地形特征要素等,內(nèi)插生成5m格網(wǎng)間距的數(shù)字高程模型( DEM)數(shù)據(jù)成果,經(jīng)質(zhì)量檢查合格后,建立全省1:10000 DEM數(shù)據(jù)庫?!締栴}】1.指出本項目中可用于全省1:10000DLG數(shù)據(jù)更新的數(shù)據(jù)資料或成果,并說明它們的用途。2.說明全省5m格網(wǎng)間距DEM數(shù)據(jù)的生產(chǎn)技術(shù)方法和主要流程。

以“某市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用系統(tǒng)”開發(fā)設(shè)計為例。基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用系統(tǒng)是數(shù)字城市建設(shè)的基礎(chǔ)內(nèi)容,實現(xiàn)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)(包括4D數(shù)據(jù)以及其他專題數(shù)據(jù))的統(tǒng)一管理,為數(shù)字城市其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)準備與提取,既提供了一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)來源和基礎(chǔ),又能方便實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)管理的一致性。1.系統(tǒng)建設(shè)目標基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用系統(tǒng)是數(shù)字城市建設(shè)中的基礎(chǔ)內(nèi)容,實現(xiàn)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)(包括4D數(shù)據(jù)以及其他專題數(shù)據(jù))的統(tǒng)一管理,主要包括空間數(shù)據(jù)的輸入、格式輸出、編輯更新、查詢統(tǒng)計、空間分析、制圖輸出、專題圖、歷史庫管理、3D分析等應(yīng)用。系統(tǒng)具有海量數(shù)據(jù)管理、高效智能無縫拼接處理、多源數(shù)據(jù)融合、動態(tài)更新維護等特點。2.系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)為完成系統(tǒng)建設(shè)目標,需完成以下任務(wù)。(1)多尺度空間數(shù)據(jù)庫的建立。制定數(shù)據(jù)格式標準與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)方案:對基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、專題地理空間數(shù)據(jù)和多媒體數(shù)據(jù)按照一定的技術(shù)標準和要求進行集成,實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的整合與一體化管理;統(tǒng)一數(shù)學(xué)基礎(chǔ)為1980西安坐標系、1985國家高程基準、地理坐標。收集并處理各種數(shù)據(jù):包括數(shù)字線劃圖(DLG)數(shù)據(jù)、數(shù)字柵格地圖(DRG)數(shù)據(jù)、數(shù)字正射影像圖(DOM)數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù)、地名數(shù)據(jù)庫(PN)。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與入庫:根據(jù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與入庫技術(shù)方案完成空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與入庫工作。(2)系統(tǒng)應(yīng)用軟件平臺的研制。在4d基礎(chǔ)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,實現(xiàn)多尺度(多分辨率)空間數(shù)據(jù)入庫功能;基于多尺度空間數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)管理功能和地圖瀏覽、地圖編輯、查詢分析、地圖輸出等地圖操作功能。3.提交成果(1)多尺度數(shù)據(jù)庫及入庫技術(shù)方案。(2)全套技術(shù)文檔。(3)空間數(shù)據(jù)管理軟件系統(tǒng)一套。[問題]簡述應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)總體思路。簡述C/S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下的GIS開發(fā)方法。簡述本系統(tǒng)運行的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。根據(jù)該項目的實際特點和目前計算機技術(shù)發(fā)展趨勢,設(shè)計分析系統(tǒng)開發(fā)與運行的軟硬件環(huán)境。

××市擬建立××市數(shù)字化城市管理系統(tǒng)。城市管理地理數(shù)據(jù)提交工作是實現(xiàn)數(shù)字化城市管理的重要基礎(chǔ)性工作之一,其目的是通過全面野外調(diào)查各區(qū)城市地理編碼、部件的分布和現(xiàn)狀情況,為城市管理信息平臺提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。1)數(shù)據(jù)采集與處理(1)基礎(chǔ)地形圖修測由于各城市原有基礎(chǔ)地形圖,如1:500地形圖,1:1000地形圖都存在數(shù)據(jù)老化的問題,為保證系統(tǒng)的運行質(zhì)量,保證不出現(xiàn)地址錯誤、樓房錯誤等問題,需要對基礎(chǔ)地形圖進行修測。(2)部件數(shù)據(jù)①部件分類。部件按照城市管理功能體系分為大類和小類。②部件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及編碼規(guī)則。部件代碼由10位數(shù)字組成,依次為:6位區(qū)級及區(qū)級以上行政區(qū)劃代碼;2位大類代碼;2位小類代碼。另外加6位流水號,形成16位的部件唯一標識碼。(3)地理編碼數(shù)據(jù)地址數(shù)據(jù)主要用于城市管理中公眾舉報時,根據(jù)公眾舉報的語言定位到地圖的具體位置。地址數(shù)據(jù)起到參照定位的作用,因此其數(shù)據(jù)密度越大越好。(4)街道、社區(qū)、單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)按照《城市市政綜合監(jiān)管信息系統(tǒng)單元網(wǎng)格劃分與編碼規(guī)則》( CJ/T 213-2007)的要求,街道和鄉(xiāng)鎮(zhèn)編碼為3位。在街道辦事處等相關(guān)部門確定的社區(qū)邊界基礎(chǔ)上,進行全區(qū)單元網(wǎng)格的劃分和數(shù)據(jù)制作。2)專題地理數(shù)據(jù)庫建設(shè)將采集到的多源多尺度基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)進行集成與整合,進而建設(shè)數(shù)字化城市管理數(shù)據(jù)庫。3)數(shù)字化城市管理系統(tǒng)開發(fā)包括數(shù)據(jù)采集與更新、數(shù)據(jù)庫管理與服務(wù)兩個子系統(tǒng),在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中運行。4)問題(1)數(shù)字城市專題數(shù)據(jù)庫設(shè)計要遵循哪些原則?(2)簡述建立共享數(shù)據(jù)庫的基本流程。

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