摘要：本文作者介绍了工程测量中常用的几种方法，并对工程测量学的发展进行了探
讨。

 

　　关键词：工程测量；探讨

 

　　中图分类号：

TU198+.6 文献标识码：A 文章编号： 

　　工程技术的发展不断对测量工作提出新的要求，同时，现代科学技术和测绘新技术的
发展，给直接为经济建设服务的工程测量带来了严峻的挑战和极好的机遇。工程测量的领域
在进一步扩展，而且正朝着测量数据采集和处理的自动化、实时化和数字化方向发展。

 

　　一、工程测量中常用的几种方法

 

　　

1.1 测量平差理论 

　　最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件
的条件平差模型被称为概括平差模型，它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误
差理论主要表现在对模型误差的研究上，主要包括：平差中函数模型误差、随机模型误差的
鉴别或诊断；模型误差对参数估计的影响，对参数和残差统计性质的影响；病态方程与控
制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要，导致了自由网平
差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论，以及变形监测网
变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际，出现了
稳健估计

(或称抗差估计)；针对法方程系数阵存在病态的可能，发展了有偏估计。与最小二

乘估计相区别，稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。

 

　　

1.2 工程控制网优化设计理论和方法 

　　工程控制网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目
标函数和约束条件，解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或
约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用，对于变形监测网还包括网的灵敏
度或可区分性。对于网的平差模型而言，按固定参数和待定参数的不同，网的优化设计又分
为零类、一类、二类和三类优化设计，涉及到网的基准设计，网形、观测值精度以及观测方案
的设计。

 

　　在工程测量中，施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用
GPS 定位技术和电磁波测距，网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精
密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外，其他的网都可用模
拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是：根据设计资料和
地图资料在图上选点布网，获取网点近似坐标

(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。

模拟观测方案，根据仪器确定观测值精度，可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如
精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点
和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协
方差阵，协方差阵的主成份计算，特征值计算，点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性
包括每个观测值的多余观测分量

(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影

响

(外部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵

敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较，使之既满足设计要求，又不
致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案

(增加或减少观测值)或局部改变

网形

(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算，直到获取一个较好的结果。 

　　

1.3 变形观测数据处理 

　　

1.3.1 变形观测数据处理的几种典型方法 根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最

简单而有效的数据处理方法，由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进
行多元回归分析和逐步回归计算，可得到变形与显著性因子间的函数关系，除作物理解释
外，也可用于变形预报。多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。