公路工程勘測中測繪技術的應用分析

周林清

（重慶市地質礦產測試中心，重慶 400042）

前言

近年隨著測繪技術的發展，GPS測繪技術已廣泛應用于公路測繪的方方面面，但是其工作最大、測繪時間長、效率低，同時在網形布設、觀測方法、誤差控制等方面都存在一定的問題，再加上線路狹長，周圍控制點少，給測繪工作帶來不便。因此在進行基礎GRS測繪控制測量上應用現代測繪技術顯得尤為必要。

1 各類新型測繪技術

1.1 工程測量的數字化技術

數字化測繪技術在測繪工程領域得以廣泛應用，使大比例尺測圖技術向數字化、信息化發展。大比例尺地形圖和工程圖的測繪，歷來就是城市與工程測量的重要內容和任務。常規的成圖方法是一項腦力勞動和體力勞動結合的艱苦的野外工作，同時還有大量的室內數據處理和繪圖工作，成圖周期長，產品單一，難以適應飛速發展的城市建設和現代化工程建設的需要。隨著電子經緯儀、全站儀的應用和GEOMAP系統的出現，把野外數據采集的先進設備與微機及數控繪圖儀三者結合起來，形成一個從野外數據采集到室內數據處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統。系統的開發研究主要是面向城市大比例尺地形圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖等各類圖件的自動繪制。系統可直接提供紙圖，也可提供軟盤，為專業設計自動化，建立專業數據庫和基礎地理信息系統打下基礎。

1.2 全球衛星定位技術(GPS)的應用

GPS是美國從20世紀70年代開始研制，歷時20年，于1994年全面建成，具有海、陸、空全方位實施三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。GPS接收機的改進，廣域差分技術、載波相位差分技術的發展，加之美國SA技術的解除，使得GPS技術在導航、運載工具實時監控、城市規劃、工程測量領域有了更為廣泛的應用。

RTK技術是在GPS基礎上發展起來的、能夠實時提供流動站在指定坐標系中的三維定位結果，并在一定范圍內達到厘米級精度的一種新的GPS定位測量方式，是GPS應用的重大里程碑。RTK測量是將1臺GPS接收機安裝在已知點上對GPS衛星進行觀測，將采集的載波相位觀測量調制到基準站電臺的載波上，再通過基準站電臺發射出去；流動站在對GPS衛星進行觀測并采集載波相位觀測量的同時，也接收由基準站電臺發射的信號，經解調得到基準站的載波相位觀測量：流動站的GPS接收機再利用OTF(運動中求解整周模糊度)技術由基準站的載波相位觀測量和流動站的載波相位觀測量來求解整周模糊度，最后求出厘米級精度流動站的位置。

1.3 地理信息(GIS)技術與數字攝影技術的應用

GIS是集計算機科學、空間信息科學、測繪遙感科學、環境科學和管理科學等學科為一體的新興學科。已成為多學科集成并應用于各領域的基礎平臺和地學空間信息顯示的基本手段與工具。其技術優勢不僅在于它的集地理數據采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數據流程，還在于它的空間提示、預測預報和輔助決策功能。目前GIS不僅發展成為一門較為成熟的技術科學，而且已經成為一門新興的產業，在測繪、地質礦產、農林水利、氣象海洋、環境監測、城市規劃土地管理、區域開發與國防建設等領域發揮越來越重要的作用。

數字攝影測量是基于數字影像與攝影測量的基本原理，應用計算機技術、數字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法。航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法，可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產品。全數字攝影工作站的出現，加上GPS技術在攝影測量中的應用，使得攝影測量向自動化、數字化方向邁進。

1.4 遙感(RS)技術及3S集成技術的應用

遙感(RS)技術由于大面積的同步觀測、時效性、數據的綜合性和可比性及經濟性等優勢，得到快速的普及，多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛星將成為對地觀測獲取基礎地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取，為應用于工程測量領域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

工程測量中的3S(GPS、GIS、RS)技術的結合，取長補短，是一個自然的發展趨勢，三者之問的相互作用形成了“一個大腦，兩只眼睛”的框架，即GPS與RS為GIS提供區域信息及空間定位信息，而GIS進行相應的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數據中提取有用的信息并進行綜合集成，使之成為科學的決策依據。諸如三峽工程、南水北調工程、西氣東輸、青藏鐵路等工程，其施工范圍大、物流量大、施工周期長等，而3S技術為該類大型工程提供了最有效的數據及信息采集、分析處理、表達決策的工具。

2 新型測繪技術在公路勘測中的應用分析

某省一條高速公路勘測采用1：2000數字地形圖(DLG)測圖和DEM、DOM的制作。主要工作流程：選像控點(用1：10000地形圖)；一空三加密——建立模型——正射影像——外業像控——空三加密——建立模型——內業測圖——外業調繪——內業編輯(數字化成圖)——DEM制作。采取了在1：10000地形圖上以航飛像片每六條基線量取兩個明顯地物點的坐標，作為像控點使用，進行空三加密(平面和高程誤差放寬到5m)、模型定向、測量特征線、物方相關、得到像對的DEM成果、再創建像對DOM、最終以整公里數為單位鑲嵌成帶狀正射影像圖。由于這條線路北段屬平原地形比較平坦，以南有部分丘陵地形，在制作過程中，他們根據不同地形采取了不同方法。為了保證影像的精度，每個像對測量特征線，特征線采集越多精度越高，但所需時間就越長，就不能保證按時提交成果，為此，從兩種地形中各選取了幾個像對，在測量特征線時，平坦地區用非相關區包圍整個像對，直接用物方生成DEM來得到正射影像，丘陵地區只把居民區作為非相關區處理，經過像方相關和物方相關來得正射影像，通過拼接發現最大誤差不到5m。這樣整個測區200多公里的線路采取了兩種方法按線路走向拼接成26幅正射影像圖，在最短的時間內為用戶提供了高質量的正射影像圖。同時，嚴格按照《公路攝影測量規范》執行，無論是區域網布點還是單航線布點，每條航線的基數不超過4條。利用像控成果內業用自動空中三角測量軟件GXP-AAT，在JX4C全數字攝影測量工作站上采取半自動作業方式進行空三加密。根據加密成果在JX4C上利用測圖模塊進行模型定向，測繪地形圖。矢量測圖模塊是JX4C最有優勢的模塊，它可以使矢量圖形疊加至影像立體上去，并可以放大縮小漫游，為DLG的立體套合查漏創造了有利條件，提高了作業效率，保證了產品質量。

3 結束語

測繪工程技術也在不斷的革新之中，技術設計只有不斷改進設計方法，適應當代科學技術發展，才能有效地指導、控制測繪工程的實施和質量。才能使公路測繪實現快速優化成為可能，對提高人類利用、改造、美化環境的水平，對促進人類的進步具有重要意義。

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