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出版者:中国建筑工业出版社

作者:孙福兴

出品人:

页数:821 页

译者:

出版时间:1992年01月

价格:31.5

装帧:平装

isbn号码:9787112013210

丛书系列:

图书标签:

• 建筑工程
• 工程数学
• 基础数学
• 高等教育
• 教材
• 平装
• 理工科
• 大学
• 考研
• 自学教材

《施工测量误差分析与补偿》 内容简介 在现代建筑工程领域，精度的要求日益严苛，直接关系到工程的安全、质量和经济效益。《施工测量误差分析与补偿》一书，深入探讨了贯穿于整个施工过程的测量误差及其处理方法，旨在为工程技术人员提供一套系统、实用、科学的误差理论与实践指导。本书着重于分析误差的产生根源，讲解误差的分类与传播规律，并在此基础上，提出了一系列行之有效的误差补偿方法，从而显著提高施工测量的精度和可靠性。 第一部分：测量误差的理论基础 本书首先系统地阐述了测量误差的基本概念。我们将误差定义为测量值与真值之间的差异，并深入剖析其产生的必然性。误差的来源多种多样，本书将对其进行详尽的分类，主要包括： 系统误差 (Systematic Errors)： 这一类误差具有规律性，方向和大小通常是确定的，并且在相同条件下会重复出现。本书将系统误差细分为仪器误差、环境误差和观测方法误差。 仪器误差： 详细介绍由于测量仪器自身制造、校准不当或磨损老化等因素导致的误差，如经纬仪的视准轴不垂直、水准仪的补偿器失效等。针对每种常见的测量仪器，都会列举其可能存在的典型系统误差。 环境误差： 重点分析温度、湿度、气压、风力、地面沉降、大气折光等环境因素对测量结果的影响。例如，高温会导致测量尺的膨胀，大气折光会影响望远镜的视线方向。 观测方法误差： 探讨由于操作不规范、观测步骤错误、读数偏差等主观因素造成的误差。例如，在测设高程时，后视与前视的仪器高读数不一致，或者读数时存在系统性的估读偏差。 随机误差 (Random Errors)： 随机误差的特点是大小不定、符号随机，无法精确预测，但可以通过多次测量取平均值等方法来削弱。本书将深入分析随机误差的概率分布规律，通常遵循正态分布（高斯分布）。我们将探讨影响随机误差的因素，如仪器本身的灵敏度、观测者的生理状态（如疲劳、注意力不集中）以及瞬间的环境扰动。 粗大误差 (Gross Errors / Blunders)： 这类误差通常是由于操作失误、仪器故障、记录错误等造成的，其大小和符号与系统误差和随机误差完全不同，往往导致测量结果出现明显的异常。本书强调了识别和剔除粗大误差的重要性，并提供了多种检测方法，如一致性检查、重复观测等。 在对误差进行分类后，本书将深入讲解误差的传播规律。测量过程中，往往需要对多个观测值进行计算才能得到最终的工程量，而每个观测值都可能带有误差。因此，误差会沿着计算的路径进行传播，影响最终结果的精度。本书将详细介绍误差的传播公式，包括： 函数型误差传播： 对于由不同观测值组成的数学函数，误差如何传递。例如，已知直线段的长度和角度，计算其投影长度的误差。 平差理论中的误差传播： 引入最小二乘法等现代平差理论，讲解如何通过平差计算来同时确定观测值的精度和未知量的精度。 第二部分：施工测量误差的分析方法 本部分是本书的核心，详细介绍了在实际施工测量中，如何对误差进行定量分析。 测量误差的评定： 中误差 (Mean Error / Standard Deviation)： 重点讲解中误差作为衡量随机误差大小的统计量。我们将介绍如何根据独立观测值和附有权重的观测值计算中误差。 绝对误差 (Absolute Error)： 定义为观测值与真值之差。 相对误差 (Relative Error)： 定义为绝对误差与真值之比，用于评价测量的相对精度。 容许误差 (Allowable Error)： 介绍工程规范中规定的最大允许误差限度，以及如何根据容许误差来判断测量结果是否合格。 误差的来源分析： 仪器系统的标定与校核： 针对常用的测量仪器（如全站仪、RTK-GPS、激光扫描仪、水准仪、经纬仪等），提供详细的校准方法和精度检查规程。例如，如何检查全站仪的视准轴、倾斜补偿器以及测距模块的精度；如何进行GPS接收机的相位中心偏差校核。 环境因素的量化评估： 介绍如何估算或量化温度、气压、湿度等环境因素对测量结果的潜在影响。例如，根据气温和距离计算大气折光对高差测量的影响。 人为操作的规范化： 强调操作人员的培训和规范化作业的重要性，并通过案例分析说明常见操作失误导致的误差类型。 数据处理与检验： 数据有效性检查： 介绍在测量数据输入和处理过程中，如何进行初步的有效性检查，排除明显的错误。 一致性检验： 使用统计学方法，如假设检验，来判断多个观测值之间是否存在显著差异，可能指示粗大误差的存在。 闭合差的计算与分析： 针对导线测量、水准测量等，讲解闭合差的计算方法，并分析闭合差超限的原因。 第三部分：施工测量误差的补偿方法 在准确分析误差的基础上，本书重点介绍了如何对测量误差进行补偿，以达到设计和施工要求的精度。 系统误差的补偿： 改正法的应用： 针对已知的系统误差，直接在测量结果中进行修正。例如，根据温度改正公式修正钢尺测量长度的误差，根据大气折光改正公式修正高差的误差。 仪器校准与维修： 强调定期对仪器进行校准和维护是消除系统误差最根本的措施。 改进观测方法： 采用更精密的观测方法，如对调法、往返法等，来消除或减弱系统误差的影响。 随机误差的补偿（平差处理）： 最小二乘法 (Least Squares Method)： 作为最常用、最强大的误差处理方法，本书将对其进行深入讲解。 原理与概念： 阐述最小二乘法的基本原理，即在所有可能的解中，选择使观测值与计算值之间误差平方和最小的解。 平差模型： 介绍如何建立包含未知数和观测值的数学模型，如间接平差、条件平差、混合平差等。 计算过程： 详细讲解如何进行法方程的建立、求解，以及单位权中误差的计算。 精度评定： 如何根据平差结果计算未知量的中误差、相对中误差，并进行精度评定。 一致性检验： 平差后的统计检验，用于判断观测数据是否符合所采用的误差模型。 加权最小二乘法： 讲解如何根据观测值的精度（权重）来分配其在平差计算中的作用，精度越高的观测值应赋予更大的权重。 简易补偿方法： 在一些简单场景下，介绍一些适用于现场的简易误差补偿方法，如平均值法、比例分配法等。 粗大误差的剔除： 多种剔除准则： 介绍 Dixon 准则、3σ 准则等常用的粗大误差剔除方法，并说明其适用条件。 迭代处理： 强调在剔除粗大误差后，可能需要重新进行平差计算，以获得更可靠的结果。 第四部分：施工测量误差在工程实践中的应用 本书的最后部分，将理论与实践相结合，通过大量的实际工程案例，展示误差分析与补偿在不同施工环节中的应用。 建筑施工测量： 建筑物的平面控制测量： 如何在高精度平面控制网中进行展建、定位，以及如何处理因仪器、环境和操作引起的误差。 建筑物的高程控制测量： 讲解水准测量中误差的来源与补偿，如长距离水准测量、精密水准测量等。 结构构件的精确放样： 在主体结构施工中，如何保证柱、梁、墙等构件的轴线、标高、尺寸符合设计要求，并进行误差控制。 沉降观测与变形监测： 介绍沉降观测中精度要求及误差分析，如何通过精密测量技术监测建筑物、桥梁、大坝等结构的变形。 市政工程测量： 道路、管线测量： 在道路设计与施工中，如何控制线位、坡度、高程等，以及道路交叉口的精度控制。 地下管线探测与埋设： 重点讲解地下管线测量中的精度难点，以及如何保证管线的坡度、连接的精度。 特殊工程测量： 桥梁、隧道工程： 针对大跨度桥梁、长隧道等复杂工程，讲解其测量误差的特殊性和高精度要求。 水利工程测量： 如大坝、水库等工程中的高精度定位和变形监测。 总结 《施工测量误差分析与补偿》不仅是一本理论知识的汇集，更是一本指导实践的工具书。本书贯穿了“分析——补偿——验证”的完整思路，强调了理论与实践的紧密结合。通过对测量误差的深入理解和掌握科学的误差分析与补偿方法，工程技术人员能够有效地提高施工测量的精度，确保工程质量，降低施工成本，为建筑工程的顺利进行提供坚实的技术保障。本书适合于建筑工程、市政工程、测绘工程等相关专业的学生、教师以及在工程一线工作的测量工程师、施工员、项目管理人员等。

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这本书的语言风格极其晦涩和僵硬，充满了教条主义的学术腔调，读起来让人昏昏欲睡。作者似乎更热衷于使用那些拗口的专业术语堆砌句子，而不是用清晰、简洁的语言来解释复杂的数学原理。例如，一个关于力学平衡的基本概念，他能用一整段话绕来绕去，使用了大量冗余的限定词和复杂的从句，最后才勉强引出一个我们都很熟悉的公式。更令人费解的是，书中偶尔会出现一些明显带有时代陈旧感的表达方式，感觉像是直接从几十年前的俄式教材翻译过来的，缺乏现代数学教育中追求的流畅性和直观性。我发现自己常常需要反复阅读同一句话三四遍，才能勉强分辨出作者到底想表达哪个数学对象之间的关系。这种阅读体验严重消耗了学习的热情，它没有激发我对这门学科的兴趣，反而让人感到一种来自文本本身的沉重压力，仿佛学习数学本身就是一件极其痛苦且不必要的事情。

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如果说这本书有什么“亮点”，那可能就是它对某些冷门分支的涉猎了。它似乎试图在一本基础教材中塞入过多的内容，从基础的三角函数、解析几何，一直讲到稍微复杂一点的概率论和数值分析的皮毛。这种“大杂烩”式的编排，导致了内容的广度远大于深度，每个领域都只是蜻蜓点水。比如，在讲解“有限元方法”的数学基础时，它只是粗略地提到了离散化的概念，但对于如何选择合适的基函数、误差如何估计等核心工程问题，完全没有展开讨论，给出的只是一个简化的公式模板。这使得这本书的适用性变得非常尴尬：它不够基础，因为某些地方讲得太深奥；它又不具备专业性，因为关键的工程应用部分又讲得过于肤浅。结果就是，你无法把它当作一本合格的入门教材，也无法把它当作一本深入研究的参考书，它被卡在了中间地带，成了一本“什么都有一点，但什么都不精通”的鸡肋读物。

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我尝试着去理解书中讲解的那些高等代数和微积分的基础概念，但阅读过程简直就像是在攀登一座信息密度过高、缺乏清晰路径标识的陡峭山峰。作者似乎默认读者已经对这些领域有非常扎实的预备知识，行文节奏快得让人喘不过气来。很多定理的推导过程被过度简化或者干脆直接“跳步”了，只给出了结论，中间的关键论证环节却含糊其辞，这对于初学者来说是致命的。例如，在讲解矩阵的特征值与特征向量时，他用了不到半页的篇幅就匆匆带过，连最基本的几何意义都没有深入阐述，导致我不得不中断阅读，转而去查阅其他更为详尽的参考资料来填补这块巨大的知识盲区。这本书的例子也选取得非常不接地气，很多都是脱离实际工程场景的纯数学题，根本无法帮助我建立起“数学工具如何服务于建筑结构分析”的直观感受。如果目标读者是那些已经完全掌握了基础的在职工程师进行快速回顾，或许勉强能用，但对于想要打牢基础的在校学生而言，这本书的教学有效性几乎为零，它更像是一本公式的“字典”，而不是一本“教科书”。

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这本书的排版和装帧设计简直是一场灾难，拿到手的那一刻我就感觉很不值当。封面设计平庸得让人过目即忘，色彩搭配毫无章法，感觉就像是随便找了几张素材拼凑起来的。更要命的是内页的纸张质量，摸上去又薄又糙，油墨印得深浅不一，有些地方的文字甚至有点洇墨的感觉，阅读体验极差。翻开目录，结构上的混乱也初见端倪，章节的划分和逻辑推进显得非常跳跃，从一个概念到下一个概念之间缺乏必要的过渡和铺垫，让人感觉作者是把一堆零散的笔记硬塞进了一本书里。更别提那些插图和图表了，线条粗糙，标注模糊不清，很多关键的几何图形和结构示意图根本看不出想要表达的具体含义，严重影响了对复杂概念的理解。我本来是期待一本能系统梳理基础知识的入门读物，结果拿到的却是这样一本在物理形态和内容组织上都充满缺陷的“半成品”，说实话，我对出版方在质量把控上的疏忽感到非常失望，这完全不符合一本专业教材应有的水准。

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我个人对教材的实用性非常看重，希望所学的知识能立即与我的工程实践产生链接。然而，这本书在这一点上做得极其失败。书中提供的习题设计，多数是孤立的、脱离实际工程背景的纯粹计算题，例如计算一个抽象的二维向量的模长或夹角，这对理解钢筋混凝土梁的应力分布或是地基的沉降计算毫无帮助。我迫切需要看到的是，如何将微积分应用到计算曲线梁的挠度，如何用线性代数来求解复杂框架结构的静力平衡方程，但这些实际的应用案例在书中几乎找不到影子。作者似乎完全忽略了“建筑工程”这个前缀所要求的应用导向性，整本书更像是一本为数学系学生编写的、但又不够严谨的数学概览。我花时间去解那些毫无意义的计算题，收获的只是机械操作的熟练度，而真正解决工程问题的能力却没得到丝毫提升，这让我对这本书的价值产生了深深的怀疑。

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好书！结合工程实例，讲解数学在建筑工程中的实际应用，很透彻。可以看出作者扎实的知识储备和丰富的工程应用经验。

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好书！结合工程实例，讲解数学在建筑工程中的实际应用，很透彻。可以看出作者扎实的知识储备和丰富的工程应用经验。

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好书！结合工程实例，讲解数学在建筑工程中的实际应用，很透彻。可以看出作者扎实的知识储备和丰富的工程应用经验。

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