柯 原
(盤縣公路測量設計隊)
公路建設中的測繪有著重要的意義,在技術層面上與現代測繪技術有著密切的聯系。公路在建設過程中,對測繪技術的要求越來越高,這就要求測繪技術必須進行革新,以適應當前公路建設的需求。現代測繪技術在工程設計中主要用于優化設計、計算機輔助設計、動態設計。現代測繪技術的數據設計是非常重要的部分,由于當前公路設計越來越精細,所以對數據的要求也是越來越嚴格,從而數據的獲取方式也發生了重大變化,測繪在施工中的每一個階段都有許多數據。因此,如何把這些數據有效的進行處理、運算和存儲是一個重要的問題。同時,測繪設計越來越趨向于專業化,隨著社會發展和學科之間的分化,復雜的測繪工作很難由一個人完成。所以,在實際的施工過程中,必須組織各個方面的專業人員,組成專業的測繪團隊來共同完成復雜的測繪工作,保證測繪數據的準確。
這種技術是由三種重要的技術組成的,包括全球定位系統、地理信息系統、遙感技術。這三種技術有著各自的特點和作用,其中遙感技術能夠迅速獲取大范圍內的信息,比如經緯度等等。地理信息系統的優勢在于具有強大的信息分析和管理能力,但是地理信息系統無法有效的獲取信息。全球定位系統在生活中運用十分廣泛,這項技術能夠迅速的將目標定位,但是其缺點是不能有效的識別地理的屬性。所以只有將這三個技術融合在一起,取長補短,才能完成龐大的測繪工程。比如,將衛星和航空遙感圖像與地理信息處理技術結合起來,可以快速編制各種比例尺的遙感圖和解譯工程地質圖,同時還可以對選線勘察工作進行指導,除此之外,用應用系統來對信息進行采集、分析、制圖,方便將來公路交通各個階段的管理工作。這樣一來,不僅可以省去大量的野外考察工作,節省了大量人力、物力和時間,還可以提高設計施工的效率。
在傳統的測繪成圖中,首先要做的是利用測量數據和信息,用人工繪制的方法繪制出一個大致的地理輪廓,然后在圖紙上填充各種地形符號,標注等高線等信息,這個過程十分繁瑣,耗時長,效率低,而且最終的數據缺乏準確性。由于數字、電子成圖技術的產生有效解決了以上難題,電子繪圖技術有很多相關的繪圖軟件,其中最為常見的是CASS軟件。經過全球定位系統處理過的數據,輸入到計算機中,數據處理完成后,就可以利用CASS強大的制圖功能進行制圖,整個制圖過程都在計算機上進行,制圖完成后將圖件一次性的輸出。這個過程迅速、省時省力。但是在CASS中也有著不完善的地方需要改善,比如大量的圖件制作還是用矢量來的,這就使得在解決光柵圖件的時候存在眾多問題。
現代測繪技術提供強有力的技術支持公路修筑和管理的整個過程,方便人們利用最先進的空間科學技術提高工作效率,保證工程質量,節約工程費用。
公路的修筑受地理地貌的影響非常大,要進行路線選址和設計就必須先了解當地的地理概況,為了克服傳統方法投入成本大,工作量大,工程周期長的缺點,利用現代測繪技術來進行公路的選線和設計。第一步地質調查,需要運用遙感技術獲得有關資料,提取地質信息,第二步要根據實地勘測和手中的資料,找出影響該地區公路選線的條件,最后將資料輸入地理信息系統的數據庫中,同時要充分利用地理信息系統中已有的該地區的信息。除此之外公路需要多目標優化來選線,地理信息系統的空間分析模塊正好可以處理這一問題。如自動提供可供選擇的方案;對路線的長度進行合理選取;對該地的適宜性進行分析等。數字化測繪技術便于做各種分析和設計,如陸上地形圖的應用之一就是進行路長量算、面積量算、斷面分析等。運用CASS進行道路設計,系統可自動生成道路縱斷面,多個橫斷面圖。除此之外,系統還可自動生成土石方計算表。太舊(太原舊關)高速公路的設計階段就充分利用了現代測繪技術。
不僅僅在施工前期,施工階段也離不開大量的測量工作。GPS為施工測量提供了很大的方便,全球定位系統具有點間無須通視、全天候、高精度的特性。用GPS技術可同時確定點的平面位置和高程位置。在公路施工開始時,利用全球定位系統可以一次測量好整個公路所需的控制點,大大提高了工作效率,同時,公路的基平測量也可通過全球定位系統的高程測量技術來實現。不僅如此,在公路的后期驗收階段,可利用全球定位系統接收機對公路的幾何指標進行檢驗,運用全球定位系統還可以為建立公路管理的計算機輔助系統提供最基本的幾何信息。
公路建成驗收之后,就進入到了使用過程,公路在使用過程中,由于人為破壞,自然災害等因素的影響,必須對進行公路監測,這就必須用到現代測繪技術。利用地理信息系統可以對公路的狀況、沿線地理信息等進行綜合管理。近年來,由于地下水過度抽取等原因,公路所在地區的地質環境可能發生演變,這些變化對公路的破壞性極大。所以,地理信息系統的運用能更好對公路進行監督和維護。
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