Page 121 - 土木工程的测绘技术与应用研究

第五章 测绘工程管理问题与技术应用

（二）精密工程测量的主要内容
精密工程测量的研究内容主要包括精密工程测量的理论、技术、方法、专用
的仪器设备以及测量软件研发等方面。精密工程测量的理论、技术和方法是以大

地测量学为基础的。因为所有测量工作都要涉及参考面和线，如地球椭球体、大
地水准面、垂线、经纬线、真北方向等。对于工程而言，小范围要求在几何平面
上进行设计施工放样，大范围有时要穿过好几个 3 度带，而且高差也较大，就必
须作椭球面向平面的归化计算，作局部大地水准面的精化，以及换带和投影计算。

归化、投影等改正计算误差必须小于测量误差。因而，工程基准面和局部坐标系
的设计是精密工程测量的重要问题。
工程控制网在许多方面有别于国家大地测量控制网。网的优化设计、精度、
可靠性、费用和灵敏度设计计算要求更加精细，如要求采用基于观测值内部可靠

性的精密测量控制网模拟法优化设计、观测值多维粗差定位与定值和方差分量估
计算法等。一般来说工程控制网的长短边相差悬殊，点之间高差也很大，GPS 和
地面观测条件都较差（顶空障碍大，受旁折光和垂直折光影响等），这就要求对
网作精心布设。同时还涉及 GPS 边、地面边之间的精度匹配、地面边角测量精

度匹配的影响。GPS 网、地面边角网以及混合网的布设问题涉及测距三角高程测
量、精密几何水准的选取以及对规范要求的理解等问题。GPS 网在很大程度上逐
渐取代地面网，对于边长悬殊极大（从几十米到几十千米）的工程控制网，用精
密星历解算基线，精度也可达毫米级，但对于许多精密工程来说，不能采用单纯

的 GPS 网、GPS 网与地面网，特别是与高精度测边相结合乃是最新的发展方向。
在精密工程测量特别是工程变形分析中涉及数据处理理论和方法的研究。如非线
性随机模型的参数估计、非参数估计和半参数估计理论。
对于海量变形监测数据处理，要研究数据挖掘理论与方法，即要从大量的、

模糊的和随机的各种数据源中，提取隐含在其中的有用信息和知识。统计分析、
模糊数学、人工神经网络、分形几何以及小波理论等是数据挖掘的基础理论。分
类、模糊聚类、关联分析、回归分析、时序分析、偏差分析以及预测分析等是数
据挖掘的常用方法。其中，分类用于规则描述，并用这种描述来构造模型；模糊

聚类是把数据按相似性分成类，发现数据的分布模式以及数据属性间的关系；关
联分析是寻找数据中隐藏的关联网、关联规则和相关性；预测分析是利用大量的
已有数据通过建模找出变化规律，由此对未来数据及特征进行预测，等等。采用

109