公路測量工程中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

周慧艷

摘要：在國民經(jīng)濟基礎(chǔ)建設(shè)與國防事業(yè)發(fā)展中，測量發(fā)揮著極大的作用。對于公路工程建設(shè)而言，不管是公路、橋梁還是隧道，測量工作始終貫穿于勘測設(shè)計、施工直至竣工整個過程中。由于科學(xué)技術(shù)不斷進步，科技水平不斷提高，也推動了日益先進的測量儀器的出現(xiàn)。在測量中不再只是使用鋼尺、花桿、垂球、羅盤儀、經(jīng)緯儀、平板儀等簡易工具，而是應(yīng)用了更多技術(shù)水平較高的技術(shù)和工具。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代公路測量;數(shù)字化技術(shù);應(yīng)用要點

中圖分類號：U412?文獻標(biāo)識碼：A

引言

從地理空間角度來看，公路是平、縱、橫三種條帶狀維度組成的空間幾何體。在現(xiàn)代城市規(guī)劃中，對公路的規(guī)劃設(shè)計在實現(xiàn)基本功能基礎(chǔ)上，力求協(xié)調(diào)、與周圍建筑群落向融合等功能。為實現(xiàn)這一功能，對公路的前期規(guī)劃設(shè)計及施工過程效果評價，可運用公路陸續(xù)透視圖、動態(tài)連續(xù)透視圖、全景透視圖或三維模型進行檢驗，這就需要有先進的測量技術(shù)作為支撐。

1數(shù)字化測量技術(shù)的特點

1.1自動化程度高

數(shù)字化測繪技術(shù)的計算、識別與連接必須借助計算機進行自動完成，調(diào)用圖標(biāo)、符號過程中，也是利用自動處理技術(shù)繪制地形圖。除此之外，數(shù)字測圖能實現(xiàn)自動提取測量的信息。

1.2測圖精度高

數(shù)字化測圖區(qū)別于其他技術(shù)最大的優(yōu)勢即為具有較高的精確度。若測量數(shù)據(jù)使電子格式則還能自動進行記錄、存儲、傳遞、映射操作，不但突破傳統(tǒng)測圖的映射、方向和展點的誤差，在測量期間還不會破壞原始數(shù)據(jù)，使其保持原有的狀態(tài)。

1.3圖形屬性信息豐富

數(shù)字制圖不但對點的坐標(biāo)進行測量，還能明確測點的屬性，同時在測量期間記錄測量點的連接信息以及編碼。所以，在形成地圖時，只需要輸入編碼，則能將圖庫中需要的測繪圖準(zhǔn)確調(diào)用。

2公路測量工程中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用要點

2.1道路橫斷面測量

橫斷面的測量主要是通過在沿線的一些地形變化位置上的中線點高差以及水平位置變化數(shù)據(jù)來進行的，這些數(shù)據(jù)準(zhǔn)確確定之后可以進行橫斷面圖的繪制。首先需要使用RTK從路面中部逐漸向兩側(cè)實施測量，就是進行高程測量，開始前要有專人進行指揮，以準(zhǔn)確的確定道路中樁具體的位置，然后在沿路的20～40m的范圍內(nèi)進行測量，在測量過程中，如果遇到了路面比較平緩的位置，通常需要間隔8m左右的距離設(shè)置一個測量點;如果路面高度起伏不定，則需要盡量的多不值測量點，這樣就可以完整的呈現(xiàn)出該處位置的地形變化。運用RTK進行測量非常的便捷，但是該技術(shù)也存在一些缺陷，如果設(shè)備信號不穩(wěn)定或者信號弱，比如處于高壓線處時就會導(dǎo)致RTK信號不準(zhǔn)確，此時可以選擇使用全站儀來進行測量，操作步驟：（1）設(shè)站，在測量線路中線位置上設(shè)定。（2）輸入起始數(shù)據(jù)。（3）定向。（4）觀測。上述步驟實施之后，要進行觀測，然后將相關(guān)數(shù)據(jù)存儲。

2.2TPS技術(shù)

TPS是測速儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀定位系統(tǒng)的英文縮寫，簡稱全站儀定位系統(tǒng)。這一系統(tǒng)集全站儀與計算機技術(shù)為一體，具有多功能與繁復(fù)的測量程序，這一設(shè)備能實現(xiàn)高效準(zhǔn)確測量。全站儀是最典型的這類系統(tǒng)，其實光學(xué)經(jīng)緯儀、電子測距儀與電子計算機三者統(tǒng)一的結(jié)果。能對角度、距離、高度進行準(zhǔn)確測量。一臺儀器能同時進行三位全部測量元素的測量任務(wù)。這一設(shè)備能實現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄的自動化，具備存儲、轉(zhuǎn)換和計算數(shù)據(jù)的功能以及后續(xù)測量程序開發(fā)功能。利用大屏幕液晶顯示器進行顯示，能清晰地呈現(xiàn)在用戶眼前。鍵盤和功能鍵便于理解和輸入。利用記錄卡、大容量電池與內(nèi)置應(yīng)用程序能將所有部件形成一個統(tǒng)一整體。全站儀能保證和電子計算機連接口相連接，使全站儀與計算機數(shù)據(jù)、程序之間進行自由交換，有利于為計算機輔助設(shè)計提供有利條件。這一儀器的主要功能包括定向和高程傳遞、已知點放樣以及其它功能。所以，在公路勘測與施工中，TPS是十分重要的一項測量工具。

2.3AutoCAD

由于公路建設(shè)過程中存在大量的路基、路面、橋涵等構(gòu)筑物，因而測量公路的難度大大增加，并且會加重公路測量工作的工作量，尤其是在復(fù)雜的地貌中，構(gòu)筑物數(shù)量與種類更多，因而公路測量工作將遇到前所未有的困難，若繼續(xù)使用傳統(tǒng)的人工與機械測量，則會使得公路測量周期延長，并且其測量的誤差較大，準(zhǔn)確性不高，測量進度較慢。AutoCAD軟件的應(yīng)用使得坐標(biāo)定位更準(zhǔn)確，測量誤差減少，相比傳統(tǒng)技術(shù)有很大的優(yōu)勢，利用這一軟件能進行準(zhǔn)確的計算，使得測量工作效率大大提高，最終獲得精確地公路測量數(shù)據(jù)，尤其是在測量公路構(gòu)筑物過程中，AutoCAD軟件能通過圖元的形式將構(gòu)筑物的位置與空間結(jié)構(gòu)快速確定下來，極大減少公路測量的工作量，實現(xiàn)高效測量，并且實現(xiàn)公路設(shè)計精確度的需要。AutoCAD軟件的另一優(yōu)勢為計算精確，因為其運行是在計算機平臺上，能實現(xiàn)人為誤差最小化，并降低計算錯誤的出現(xiàn)，因而能為公路施工與測量提供更準(zhǔn)確可靠地數(shù)據(jù)。

2.4GPS技術(shù)在公路施工測量中的應(yīng)用

GPS，也稱全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)，是目前應(yīng)用范圍最為廣泛的定位系統(tǒng)與應(yīng)用技術(shù)。該技術(shù)源于20世紀(jì)70年代的美國，可實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的海洋、陸地、空間等不同領(lǐng)域的全天候?qū)崟r定位、定時與測速等功能。隨著GPS技術(shù)的逐漸成熟與廣泛應(yīng)用，在公路施工測量中已經(jīng)開始應(yīng)用該項技術(shù)，利用GPS定位系統(tǒng)實現(xiàn)了測速快、精準(zhǔn)程度高優(yōu)勢。

在公路施工過程中，針對標(biāo)段內(nèi)的大橋及長大隧道的標(biāo)的物測量時，傳統(tǒng)的方法存在較多缺陷，用于路線測量控制的起算點間一般很難保證為同一測量系統(tǒng)，對測量質(zhì)量影響較大，并且地面通視困難往往影響常規(guī)測量的實施。使用GPS使用可以有效地克服以上的種種不足，其主要特點有：測站之間無需通視。GPS選點更加靈活方便，定位精度高。GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時，可以精確測定觀測。

使用GPS使用可以有效地克服以上的種種不足，其主要特點有：測站之間無需通視。GPS這一特點，使得選點更加靈活方便。但測站上空必須開闊，以使接收GPS衛(wèi)星信號不受干擾;定位精度高。在小于50km的基線上，其相對定位精度可達12×1026，而在100km～500km的基線上可達1026～1027;觀測時間短。在小于20km的短基線上，快速相對定位一般只需5min的觀測時間即可;提供三維坐標(biāo)。GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時，可以精確測定觀測站的大地高程。

2.5中線放樣

（1）內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。首先根據(jù)設(shè)計要求中的數(shù)據(jù)來計算出整樁以及加樁的設(shè)計坐標(biāo)，根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息來制作TrimbleDC文件，通過DATATRANSFER將DC文件在通過系統(tǒng)傳輸?shù)酵獠抗ぷ麟娔X中。在這個過程中，必須通過系統(tǒng)進行坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，主要是為了將GPSRTK數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成路線坐標(biāo)數(shù)據(jù)中。（2）野外實測。將參考站設(shè)置到野外中的高等級控制點上，準(zhǔn)備好一切，將參考的一些坐標(biāo)和其他的參數(shù)明確設(shè)置，將參考站調(diào)整到正常的工作狀態(tài)之下，數(shù)據(jù)鏈可以連續(xù)的進行校正信號的發(fā)射，此時的流動站就可以進行測量。

結(jié)束語

綜上所述，測量技術(shù)是保證公路精確、科學(xué)、有效建設(shè)的基礎(chǔ)，現(xiàn)階段，測量技術(shù)逐漸發(fā)展到數(shù)字化時代，尤其是在公路測量工作中應(yīng)用AutoCAD軟件、GPS技術(shù)、TPS技術(shù)等保證工作結(jié)果的精準(zhǔn)性，為公路測量奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)，進一步提高公路建設(shè)的整體水平和質(zhì)量。

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（作者身份證號碼：130126198312010369）