數字化測繪技術在高速公路工程地質勘察設計中的應用

王愛民

摘要：為了保證公路的優化設計和合理施工，做好公路的工程地質勘察設計工作是非常重要的。隨著電子計算機和電子全站儀的發展和普及，數字測繪技術得到了迅猛發展，幾乎占據了大部分的測繪市場，因此，在公路工程地質勘察設計中應用數字測繪技術，可以說是一種必然的趨勢，需要公路主管部門的充分重視。

關鍵詞：高速公路；工程地質勘察設計；測繪技術

引言：科技的發展，促進了測繪技術的進步，在公路勘察測繪中，GPS測繪技術得到了較好的應用。但從實際發展來看，測繪技術的難度和工作量都比較大，并且需要較長的時間，在應用中有較大困難，所以施工人員應詳細分析測繪技術在公路工程地質勘察設計中的作用于具體應用，現總結如下。

一、數字化測繪技術在高速公路勘察設計中的作用

1、提高工作效率。首先就在傳統設計公路工程地質勘察設計工作中其工作人員多使用的為人工測繪法，這個方法就是將外業測量工作在圖廓上展示出來，再通過人工進行鉛繪圖的制作，在完成這個的基礎再開展內業的審核和校對工作，完成后由驗收部門進行統一的驗收和進一步的分析工作。但是這種測量方法的不利之處就在于利用這種傳統測繪方式不僅需要花費大量的人力好人時間，還不能夠利用計算機去進行準確的計算與分析，而這樣所利用的就是人工法進行測算，這樣就會消耗較大的人力和物力，還會耗費大量的資金。最終在工作的審核階段也容易出現很多由于計算不精確或者是人工的疏忽而產生功虧一簣的結果。所以數字化測繪技術的引用在很大程度上可以規避人工和計算的錯誤，在公路工程地質勘察設計工程中提高工作效率，節約人力和財力，以此來提高經濟效益和社會效益。

2、提升工作質量。在對基礎數據的充分把握基礎上，數字化測繪技術的應用也可以為面積量算和路長量算提供一定的技術，以及在斷面分析方面提供一定的資料。對比以往傳統的測算工作，利用計算機應用數字化測繪工作可以為后續工程測量提供有效的數據分析和準確的計算測繪，在后續工作的實施上就可以沒有后顧之憂，不需要重復的進行對比與正確與否的再一次就目前來看，傳統公路工程地質勘察設計軟件都是矢量圖形格式，并未應用到光柵圖形格式，在某些情況下，就需要對光柵進行矢量化處理，這就需要付出一定的成本，為了降低成本，即可將數字化成圖技術應用在這一過程中。這種技術的應用可以有效提升測量工作質量與效率，讓測繪人員從繁重的工作中解脫出來，有效的降低了他們的工作強度，同時，還可以有效加快施工進度，提升施工質量。

二、數字化測繪在工程中主要的測量工作

1、準備階段的基礎測量

目前隨著交通事業的蓬勃發展，在工程地質勘察設計方面也需要極大的準備工作的涉入。在工程項目開始之前需要工作人員要進行初步的測量和數據分析，這樣做才能保證對公路段施工情況具體的了解，以此來奠定對路面基礎情況的掌握，把握基本的路面地形，對工程的方方面面有一個具體的了解，更有利于下一步勘察設計工作的深入開展。在工程開始的首要階段需要設計工作人員在對以往數據的充分掌握的基礎上擬定修建原則和設計方案，以此來確定和計算主要工程數量，同時還需要提出相應的施工方案建議，在工程預算方面也要提出一定的編程等，而展開這些工程的首要前提都是對整個工程項目有具體的分析和初步的了解，工程地質勘察的目的和作用就是得知施工工程的基本面積和相應的施工難度，在這個基礎上從而掌握對工程基本施工成本的初步預算。而且在初步的數據掌握階段工作人員需要進行平面高程控制測量和必須的地形圖測量，這些方面都在數字化測繪下的是初步設計工作的主要內容。

2、施工圖紙設計階段的工程測量

在對基礎數據的掌握之后，同時在初步工程地質勘察完成后，這時就需要工作人員會對施工地形的相關方面有一個具體的了解，在了解掌握的基礎上才能進行相應的初步設計和施工圖紙的設定。在這個過程中需要工作人員首先確定施工圖紙，在相應的比例圖上進行方案比選，在實際實施的基礎上確定最終施工方案。而在施工圖紙的設計階段，同樣也需，例如公路的縱橫面測量以及主要施工點地形圖測量等要工作人員對過程路線和相應的建設進行測量，這個過程的的工作都需要相應的數字化測繪的參與，利用數字化測繪對高速公路工程地質勘察設計進行的測量工作，數字化測繪技術的普及和使用同時也能滿足勘察設計測量對精度準和實際符合的需求。

三、數字測繪技術在高速公路工程地質勘察設計中的具體應用

1、遙感技術的應用

遙感技術的最大優勢之處就在于可以為公路工程提供數據圖像，而這些數據圖像的特點就是非常的直觀和可靠，可以應用在公路路線的方案對比過程中，為路線的選取提供必要的數據支持，而且遙感技術的重大應用是在大規模公路工程中，這也是很理想和有效的公路測設方法。在目前航測遙感技術是運用最為廣泛的遙感技術，在公路工程前期工作中的實際應用中航測遙感技術也是運用最為廣泛的，它的主要工作內容就是利用該項技術來進行照片的拍攝，以及對地面控制測量的工作配合，在公路工程的工程地質勘測設計方面為其提供實地的平面圖和精準的地貌信息，在工程選線方面提供有效的基礎數據。再就是利用這些照片可以一定程度上得到準確的地面信息，在這個基礎上構成相應的模型設計，為后續工作的開展提供有力的基礎。而且在這些基礎資料的掌握上也可以更加完善地形圖，以及提供精準的數據基礎，為公路工程的設計和工程地質勘測奠定良好的基礎。

2、APS和DPS技術

APS實際的意思就是航空攝影測量系統，以此建立的數字高程模型具有很高的基礎價值，它可以對相關區域的地形情況進行非常準確的反映。在掌握該項技術的基礎上公路設計人員就可以進行相應的設計和精確計算。利用APS和DPS在該工程項目中的應用，在公路的工程地質勘察設計過程中，為其提供相對完成和真實的三維地形地貌信息，這樣有利于路線方案的設計和選取，也縮短了勘察設計的周期，提高了方案質量，促進了公路的施工的后續發展。

3、GIS技術

我們所熟知的GIS就是指地理信息系統，它也是一種空間信息系統。這樣在計算機軟件系統和硬件的支持下，就可以對地球表層空間中的地理數據進行掌握分析，以及對相關地理數據進行采集和儲存，在選取數據之后進行必要的分析和描述。之后運用該技術，將其他技術獲取的數據綜合在一起，在充分掌握這些數據的基礎上構建三維場景，讓公路瀏覽更加的立體和全面，在這些技術的充分運用下進行空間分析，就可以構建出公路選線多因素空間分析模型，滿足公路建造的客觀需求，促進后續工作的跟進。而且運用該項技術還能對公路路線進行合理設計和規劃，避免了不必要的道路問題。在很短的時間內實現公路工程地質勘察設計的一體化，促進公路建設的后續施工過程，同時也確保了設計方案的合理性，提高了過程建造的效率和質量。

4、GPS技術

GPS就是我們所熟知的空間定位技術。它主要是靠GPS定位衛星來對待測區域進行定位和數據的導入，它可以結合大地水準面精化技術去獲取公路基礎控制點的三維坐標，以此來達到對目的地的定位掌握和精準位置信息，而且在與其他定位技術相比，GPS技術的測量精度是無法比擬的，它可以突破很多既浪費財力和物力的基礎測量，真正意義上實現GPS定位技術的三維定位功能，提升對地面高程的精確度，達到對地面數據的充分把握。

四、數字測繪技術在高速公路工程地質勘察設計中的具體實施

1、GPS控制網的建立

在公路建造過程中，因為道路勘測的工作量比較大，在具體的測量過程中我們很容易就在基礎數據的把握中散失很多重要數據。所以基于這個問題，為了更好的把握對勘測對象的數據引入，我們首先就需要建立一定的GPS控制網，在控制網的作用下來對整體進行觀測。而在這個過程中我們必須要注意到在GPS控制網的建立過程中，要把握好對數據精準度的充分把握。

2、高程控制網的布設

在數字測繪技術中，我們普遍的引用高程控制網，而這項技術的作用就在于對平面控制點的充分利用，在設置高程控制網的基礎上可以滿足對公路設計的初步計算。利用檢測儀器滿足四等水準測量要求，高程控制網的設定不僅滿足對道路的基礎數據的精準測量，還可以利用新型技術來提升相應技術的完善和互進。利用控制網來進行道路前期的測量，在前期需要中補給高速公路測量需求，還要提出一定的評定基礎和模式設定，在使用過程中可以利用測量控制網平差系統來對評定精度進行必要的完善工作，在這些都完成的基礎上打印出高程控制點成果，以此來滿足公路建設需求。

結語：在現代工程地質勘測技術的發展下，將新型測繪技術與常規測繪技術進行有機結合才能夠有效的優化公路測繪工作的質量，這些技術的推廣與應用對于提升公路工程地質勘察設計質量，促進社會發展都有著十分積極的意義。

參考文獻

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