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關鍵詞:計算機;編程;學習興趣
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)34-8262-02
1 概述
當前,電腦在大學生中普及率非常高,但學生對電腦的利用情況并不樂觀。互聯統計大學平均每天利用電腦的時間分配顯示:男生中打游戲比例最高、其次是聊天,利用電腦進行知識學習的約有25%,女生聊天的時間最多,其次是聽音樂、看電視電影等,利用電腦進行知識學習的時間約有35%。大學生的首要任務是學習,大學生對電腦的利用時間應該超過50%在學習方面,才是較好的情況。從統計情況來看,當前大學生電腦的利用情況不容樂觀。
從另外一個角度來講,這種情況說明當前大學生對電腦的使用有一定的基礎,大學生也比較喜歡電腦、比較認可電腦。如果指導大學生利用電腦進行專業學習應該是存在可行性的,如果指導內容事關就業,那么大學生的興趣可以進一步提高。
海洋測繪專業學生畢業就業的招聘信息內容與計算機相關的較多,說明海洋測繪專業畢業生應該多利用電腦學習點知識,在學習過程中充分利用電腦,面向就業的學習更多知識。
大學課堂教學改革在不斷摸索中,其中面向就業的教學探索也比較多。結合海洋測繪專業課堂教學實踐,探索面向就業的教學內容穿插,推動教學,提高學習的興趣,促進就業。教學的最終目的是讓學生掌握更多的知識。
2 教學中舉措
課堂中講到了很多知識,用到的軟件都是學生曾經學過的,也都是學生計算機上能夠實現的。但是在《工程測量》中知識將會新用,即新的應用,又可達到“溫故而知新”,學而時習之,不亦說乎”的目標。工程測量不只需要放樣,同時還需要數據助理,求解放樣數據,這也是最關鍵的部分。基于這些原因采取了以下舉措。
Excel 是微軟辦公套裝軟件廣泛地應用于管理、統計財經、金融、行業數據處理圖標制作等眾多領域。在工程測量的數據處理中,excel軟件是經常被用到制作圖表的,非常實用方便。學生將來工作中也會用到,或者將來讀研撰寫科研論文時,也可以利用Excel進行畫圖。
Matlab和Mathematica、Maple并稱為三大數學軟件。Matlab可以進行矩陣運算、繪制函數和數據、實現算法、創建用戶界面、連接其他編程語言的程序等,主要應用于工程計算、控制設計、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設計與分析等領域。
在《工程測量》中,經常會遇到擬合各種曲線、曲面的問題。例如,天文臺并址過程中,需要擬合圓心坐標;在隧道建設中,需要通過擬合圓柱面,來控制盾構機的施工導向。這些都可以采用Matlab進行模擬計算。
在解決擬合圓并求解圓心的問題時,首先講解模型,然后根據模型,一行一行的代碼書寫,限于文章篇幅,代碼省去。中間穿插Matlab的基礎知識,比如矩陣的各種技巧,講解循環控制語句等。最終達到學生掌握Matlab,可以應用到以后的畢業設計中,工作中,讀研中。
例如講到工程測量第5章斷面圖繪制、第7章變形觀測數據整理、成果表達時都要面對一系列的數據,通過使用Excel可以繪制斷面圖,直觀表達地形的起伏狀況。另外,可以將變形觀測數據整理成報表,很容易找到建筑物變形量累積的關鍵時間節點;如果使用Excel表格的繪圖功能,則可以很容易生成變形圖表,直觀表達建筑變形隨時間的變化情況。下一組漁船的軌跡坐標,通過Excel繪制軌跡圖,如圖1所示,方便快捷,容易掌握。
其他應用還有利用Excel、Matlab繪制斷面圖;利用C#語言進行坐標轉換,實現高斯投影的正反算。
3 課程設計
教學中認真做好教學設計也很重要。首先會在第一次授課中,講一些課程的相關的考勤、考核方式、答疑等,同時為了后面做準備,請同學在課下安裝matlab、visual studio開發工具等軟件,方面以后的課程講授使用。
做好案例的準備工作,講解案例的應用意義,應用的地方。以文字圖片、錄像等方式來解釋;然后準備相關數據,通過模擬數據,或者通過其它途徑獲得數據,模擬數據學生可以參與測量采集。最后是講解過程,講解原理、講解模型、講解代碼的書寫,最后是執行。布置作業,達到強化訓練的目的。
4 實施效果
課程教學中,這些方法都得到了學生的認可。豐富了教學手段,豐富了課堂內容,學生的積極性被調動起來,課堂的教學質量提高很多。目前已經實施兩屆學生,效果較明顯,每一屆都有多個學生對編程產生濃厚的興趣。一個同學在實習階段運用編程解決了工作中的一些問題,從而得到了公司認可,最后成功入職,還有一個同學目前正在一家IT公司從事專業領域的研發任務,并表現出很大的熱情。他們都是課堂中,產生的濃厚興趣。編程和自己專業背景相結合,可以對就業產生積極的影響。大家在找工作的時候,簡歷中編程的能力也可以成為亮點。
5 總結
通過這些教學手段,很多同學都掌握一些實用工具;并通過這些工具學習,增加學習興趣,同時也達到溫故而知新的效果。同時掌握編程,有利于就業。今后的將圍繞著教學內容不斷豐富知識點,實用工具則緊緊圍繞Matlab和C#編程語言,為學生打造生動課堂內容,面向就業的課堂內容。需要注意的是課程的核心內容是不能改變,教學結束時,達到教學大綱的要求。
參考文獻:
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關鍵詞:GPS測量;誤差;精度控制
中圖分類號:P228.4文獻標識碼: A
一、關于GPS定位系統
1、空間衛星群
24顆衛星群(2.02萬km)組成的就是GPS空間衛星群,其分布在六個特定軌道上,各面間的交角是60°,而地球赤道和軌道的傾斜角是55°,衛星軌道運行的周期是11h58min,也只有這樣才能確保在任何地點、時間、地平線能夠最少收取到4顆衛星發出的信號。
2、地面控制系統
其主要是由3個注入站、1個主控站、5個監測站所組成的,其中注入站作用就是把主控站計算出的信息全部注進到衛星里;主控站作用就是通過GPS觀測出的數據,對衛星鐘改正參數以及將衛星星歷計算出來,然后再將計算結果利用注入站傳送到衛星當中;監控站作用是接收衛星所發出的信號,對衛星工作情況進行監測。
3、用戶部分
GPS用戶部分是由氣象儀、計算機、數據處理軟件以及接收器所組成的,用戶部分的作用就是收取衛星所發出的信號,然后通過這些接收到的信號來定位導航。隨著科技的不斷發展,也產生出了很多重量輕、易攜帶、體積小的GPS。
二、GPS誤差的來源
1、衛星星歷誤差
衛星星歷主要是根據監測站所跟蹤的GPS衛星來設定的,因為衛星會在空中受到不同程度的攝動力以及監測站所測定出的誤差,那么這也就使衛星軌道會產生誤差,而衛星星歷是由監測站推算處理的,那么其提供出的衛星位置與衛星實際位置也就會產生一定偏差。GPS測量誤差的重要來源就是星歷誤差,那么要是定位精度的要求在1ppm以下時,那么軌道誤差就可以忽略不計。而一些精度要求比較高的,就可以利用同步觀測值的求差來消弱軌道誤差的影響,特別是在基線比較短的時候,這種影響會更不明顯。
2、天線中心位置所導致的偏差
GPS所測量的觀測值都是通過衛星再去接受機天線的相位中心距離,那么天線對中也就是將天線幾何中心來作為標準的,所以天線幾何中心與相位中心就一定要一致,但是實際上相位中心的位置會隨著信號輸入方向、強度的變化不斷發生變化的,那么這個時候相位中心理論位置就和與瞬時位置產生差異,最終這個差異也就形成定位誤差。
3、對流層的信號傳播延遲
出現對流層延遲的原因,主要是電磁波信號在通過對流層的時候,其傳播速度和真空中光的傳播速度不同所引起的。其中又分為干大氣分量和濕大氣分量,在低仰角的時候其能夠達到20米。其中干大氣分量大概占有80%至90%,這點能夠利用模型將其大部分進行改正。大氣分量所占用的數值雖然不大,但是它隨著緯度和高度出現的變化,而隨之變化。也就是說緯度和高度越高,其變化值也隨之相應的變高,并且除此之外還隨著時間變化的非常快。在實踐中對于空氣中的水汽與干氣非常的難以預測,因此在實踐當中進行大氣測試,通常都是干氣和濕氣兩者融合在一起的數值,所以對于準確性就顯得難以做出有效的判斷。然而在電流層延遲和電離層延遲之間沒有多大的變化,所出現的主要影響是天頂方向。由于他們之間具有相關性,在短基線測量中,對此能夠很好的進行消除,在長基線測量中采取雙頻接收機也能很好的減少其影響。
4、電離層的信號傳播延遲
信號在傳播的過程中引起延遲的原因是電離層,其主要是和沿用衛星與用戶使用的接收機視線方向所呈現出來的電子密度有關,接收視線方向如果處于垂直視線,那么所體現出來的延遲值在夜間平均可以達到三米,在白天的時候延遲值可以達到十五米,然而在低仰視角度情況中,所出現的延遲值分別是九米和四十五米,并且在反常時期所出現的延遲值還會進一步增加。
5、觀測誤差
根據經驗,一般認為觀測的分辨誤差約為信號波長的1%。故知道載波相位的分辨誤差比碼相位不小,由于此項誤差屬于偶然誤差,可適當地增加觀測量,將會明顯地減弱其影響。接收機天線相對于觀測站中心的安置誤差,主要是天線的置不與對中誤差以及量取天線高的誤差,在精密定位工作中,必須認真,仔細操作,以盡量減小這種誤差的影響。
二、GPS測量精度控制
1、控制衛星星歷誤差
GPS衛星軌道可以通過GPS跟蹤網來確定,而跟蹤站地心的坐標誤差會對衛星造成10倍之多的影響,所以跟蹤站地心的坐標精度就要優于0.1m,而衛星軌道精度則是要優于2m。在使用約束基準法來約束基站松弛軌道加權的時候,我們可以得出優過5m的坐標值,那么這也就基本能滿足目前我國對區域性定軌的需求。如果使用我國現在所擁有的跟蹤基站,那么通過記錄所觀測到的衛星數值,我們就可以將直接產生的軌道根數誤差改成正值,這樣也就可以直接對用戶播發出精密星歷,從而代替有誤差的技術。
2、控制天線位置偏差
天線幾何中心和相位中心需要重合,所以在進行設計時需要盡量減少天線中心位置偏差??刹捎玫姆椒ㄊ牵涸O計天線時讓其天線盤上指定的指針均指向北方,通過這種方法,在進行相對位置定位時,可采用求差的方法來削弱幾何中心和相位中心不重合的偏差。并且在野外測量時,要嚴格要求天線對中,整平,并且將天線盤上的方向指北。
接收機天線附近的斜面、垂直面、水平面都可以反射GPS信號,像是天線周圍的沙灘、水塘、山坡、山谷、道路、樹木、水溝、建筑這些都能進行反射,因此我們在GPS定位的時候,一定要盡量的避開這些實物。通??刂平邮諜C時鐘精度都是使用下面這些方法:在單點定位的時候,把時鐘差當成未知數然后在方程式里求解;在載波相對定位的時候,可以求出觀測值差,然后再去除掉時鐘差;在定位高精度的時候,可以外接頻標,從而提供出高精度時間標準。
3、信號傳播精度控制
電離層延遲導致的信號誤差可通過一下幾個措施進行防治:
(1)球差時利用同步測量。
(2)膜擬電離層模型,實驗改進方案。
(3)便換接收機,采用雙頻接受。
為了減少對流層的折射對信號傳輸的影響,可采用的控制措施有:
(1)利用同步觀測求差值,使結果更加精確。
(2)同減少電離層影響的措施一樣,將對流程建模,進行模型改正。首先測量對流層各項參數,在實驗室根據數據參數進行實際建模,通過接近實際的模型來研究如何減少對流層對信號的影響。
4、衛星軌道誤差控制
在GPS定位測量中,處理衛星軌道誤差有以下幾種方法:(1)忽略軌道誤差。這種方法以從導航電文中所獲得的衛星軌道信息為準,不再考慮衛星軌道實際存在的誤差,所以廣泛的用于精度較低的實時單點定位工作中;(2)同步觀測值求差。這一方法是利用在兩個或多個觀測站一同,對同一衛星的同步觀測值求差。以減弱衛星軌道誤差的影響。
5、觀測誤差精度控制
首先對于地面工作站工作人員的專業素質進行培訓,使每個數據觀測人員均能準確對檢測數據進行收集與整理,具備發現問題,分析問題,解決問題的能力。其次對于觀測精度的控制可采用太陽光壓改正模型,這些模型包括:標準光壓模型、ROCK4光壓攝動模型以及多項式光壓模型,這幾種光壓模型精度相當,均可以滿足lm定規要求。
結束語
綜上所述,在實踐中利用GPS進行作業測量,我們需要對其所體現出來的所有誤差進行全面有效的分析,綜合考慮各方面因素對GPS所造成的負面影響,采取有效的措施盡量的給予避免問題發生,減少項目作業中的誤差出現,只有這樣才能夠更好的使用GPS進行測量,保證其測量數據的精確性。
參考文獻
[1]顏海岸.淺析影響GPS測量誤差因素和精度控制[期刊論文].城市建設與商業網點,2009.
【關鍵詞】 建筑工程 深基坑支護 土釘墻 監測 概況 主動支護
伴隨國民經濟的快速增長,我國建筑工程的規模也在不斷擴大,深基坑支護工程作為建筑工程施工的重要組成部分,其施工技術水平的高低將直接影響到工程建設的整體質量。目前最常見的基坑支護技術主要包括兩種:主動支護與被動支護,本文根據具體工程實例進行分析,主要選用土釘墻支護技術進行施工,在施工過程中必須做好基坑支護監測工作,了解其施工要求,規范施工工藝流程,只有這樣才能有效提升整個建筑工程的質量。
1 深基坑支護的概況
1.1 深基坑支護
對于深、淺基坑,目前工程界并沒有統一的標準。1967年Terzaghi與Peck建議將6米以上深度的基坑定為深基坑,但實際施工中這種說法并沒有得到廣泛地認可。現階段,我國深基坑施工中普遍將超過6米或7米的開挖深度看作是深基坑?;又ёo是指為確保地下室施工及附近環境的安全,選用支擋、加固等方式對基坑側壁與附近環境加以保護。支護結構主要對側向壓力進行承受,主要包含水土壓力、地面荷載、鄰近建筑物基底壓力及相鄰場地施工荷載等引起的附加壓力,其中水土壓力為支護結構承受的主要壓力。傳統支護設計理論主要將基坑附近土體作為荷載,作為支護結構的“對立面”,隨后按照圍護墻位移的狀況,進行支護設計。
1.2 土釘墻支護
作為一種新型支護方式,主動支護就是將基坑附近土體自支撐能力進行充分發揮及提升。目前主動支護主要分為水泥土墻支護、土釘墻支護、噴錨支護、凍結支護、拱形支護等方式,本文主要對基坑主動支護中的土釘墻支護進行分析與探究。
土釘墻是在新奧法的基礎上基于物理加固土體的機制,在上個世紀70年代從德國、法國及美國發展出來的支護方式。上個世紀80年代早期在礦山邊坡支護中我國采用了這種方式,隨后土釘墻支護法在基坑支護得到了大量應用。土釘墻的組成成分為被加固土、放置于原位土體內的細長金屬桿件與在坡面附著著的混凝土面板,最終實現重力式支護結構。將一定長度及密度的土釘設置在土體內,通過土釘和土一起完成作業,進而將原位土的強度、剛度進行有效提升。這種支護技術主要應用于12米以下的基坑開挖深度,如地下水位在坑底以上時,必須根據實際施工要求,進行有效排水與截水施工。
2 建筑工程深基坑支護技術的應用
2.1 工程概況
本工程由15層住宅樓含局部3層商鋪(裙樓)組成,裙樓外側邊線范圍內設1層連通式地下室?;娱L55.19m,寬36.10m,開挖深度約為4.9m。
2.2 土釘墻基坑支護施工
結合本工程的實際施工情況,選用土釘墻基坑支護的方式進行有效施工,應遵循一定順序進行,如基坑西側支護―南側―東側。其施工流程如下圖1所示。
2.3 基本工藝
(1)鉆設釘孔。選用土釘成孔的方式進行基坑支護作業,其成孔工具為洛陽鉆機,將其孔徑設置為80毫米,深度應確保其超過土釘長度100毫米,成孔傾角為15度。每鉆進1米,并進行傾角地測量,避免偏向等情況的出現。
(2)土釘安裝。與本工程基坑土釘墻支護設計需求相結合,進行土釘的制作,確保其長度在設計長度以上。每隔1.5米進行一組土釘的設置,選用搭焊連接的方式進行土釘連接,焊縫高度控制在6毫米,把土釘在成孔作業后設置在孔內。
(3)注漿。選用孔底注漿法進行土釘墻基坑支護注漿作業,其作業流程為在孔底插入注漿管,確保管口與孔底之間距離200毫米,注漿管應同時進行注漿與拔出作業,確保注漿管底能夠在漿面以下,確保注漿過程中可以順利從孔口流出,并將止漿閥設置在孔口,選用壓力注漿的方式進行施工,確保水泥漿強度為M20,注漿壓力控制在1到2Mpa之間。
(4)掛鋼筋網并與土釘尾部焊牢。選用鋼筋網進行土釘墻面施工,將其間距定為200毫米,在坡面上通過人工的方式進行綁扎鋼筋的作業;搭接坡面鋼筋的長度需在300毫米左右,隨后順著土釘長度方向在土釘端部兩側進行短段鋼筋的焊接作業,同時在面層內將相近土釘端部通長加強筋進行連接及焊牢。
(5)安裝泄水管。土釘墻基坑支護的泄水管制作應選用PVC管作為主要材料,泄水管長度必須在450毫米以上,并在管附近進行鉆孔作業,孔數應控制在5到8個,隨后在管外側進行尼龍網布的包裹作業。泄水孔縱橫距離定為2米,布置形狀為梅花型并確保安裝的牢固性。
(6)復噴表層混凝土至設計厚度。選用噴射混凝土方式進行土釘墻施工,其設計強度必須在C20左右,其厚度應控制在80毫米。第一,選用干拌方式,混合料攪拌時必須遵循相應的配合比進行施工,混凝土噴射施工過程中根據實際情況,可以將水泥重量為5%噴射砼速凝劑摻加到里面。在開挖土方、修坡施工后,及時完成土釘錨固作業,結束焊接鋼筋網施工后,必須及時進行噴射混凝土作業。選用分層噴射的方式,由下到上的方式進行噴射混凝土作業。第一層噴射厚度應控制在4厘米到5厘米之間,確保其不出現掉漿現象后,進行第二層混凝土再噴射作業,直至其厚度符合設計規定。
3 建筑工程深基坑支護監測
基坑支護體系隨著開挖深度的不斷增加會出現側向變位的情況,這種情況在施工中無法避免,基于此,基坑支護監測的關鍵就在于側向變位的發展及控制。通常情況下,體系的破壞都具有相應的預兆性,在基坑支護監測中,施工單位必須做好現場指導工作,利用檢測等方式及時分析、了解支護體系的受力情況。在監測中不僅要做好整個基坑支護檢測工作,還要充分考慮其附近環境。這種監測方式可以掌握好基坑附近支護的穩定情況,在目前深基坑支護工程理論與相關技術支持下,施工實際情況往往存在或多或少的問題,根據本工程現場施工的具體情況,其地質環境較為復雜,可選用變形監測的方式進行基坑支護作業,這樣可以保證施工的安全性。
選用的監測點布置范圍為本工程基坑支護的邊坡開挖影響范圍,遵循其基坑深度2倍以上的深度進行分析,并對監測對象的特定范圍進行充分考慮。本工程沉降位移監測點應在基坑邊坡附近每個20米到25米的范圍進行設置,這樣可以為施工的順利進行提供強有力的保障。并能對施工后路面損壞形成的原因進行分析。在施工前,施工單位必須認真調查路面的實際情況,主要選用拍照等形式對其現狀進行分析,隨后對形成相應文字進行歸檔。完成以上監測作業后,對于較大危害部位,可以選用石膏膜設點的方式進行施工,盡可能降低對工程施工的影響,并定期進行跟蹤查看。分期分階段將監測情況記錄匯報有關各方。此類監測點的設置將在詳細調查現狀的基礎綜合確定,同時對在施工間出現的開裂,特別重視監測,將實際情況向相關單位及時上報。
4 結語
綜上所述,在建筑工程深基坑支護施工中,土釘墻支護技術施工中具有較高的技術含量及較快的施工速度,這種施工技術在建筑工程基坑支護施工中得到了廣泛地應用,可以對公路施工、交通基坑支護中的問題進行有效解決。在基坑支護技術應用中,必須詳細檢查施工現場的實際情況,提高技術水平,規范施工流程,做好監測工作,確保基坑支護技術符合施工要求,避免造成嚴重的經濟損失。
參考文獻
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