數字化技術在公路測量中的應用

【摘 要】在公路測量中，采用數字化技術可以顯著提高測量的精準度，減少測量工作任務量，提高測量工作效率，本文對常見的GPS技術、AUTO CAD技術、TPS技術和三維實體建模技術做了詳細介紹。

【關鍵詞】數字化技術；公路測量；應用探討

作為信息化技術的一種，數字化技術隨著當代信息技術的飛速發展，其自身的發展也獲得了顯著的進步。當前，數字化技術在公路測量中得到了非常廣泛的應用，隨著數字化技術應用的不斷深入和持續發展，公路測量的精確性得到了顯著的提高，保證了公路工程的順利施工建設和施工過程中的工程質量。GPS技術、AUTO CAD技術、TPS 技術及實體三維建模技術這4中技術的當前在公路測量中應用最為廣泛的數字化技術，這些技術的推廣應用，有效的推進了公路測量工作，保證了施工質量和公路工程投入使用后的質量，經濟效益和社會效益顯著。因此來講，就要不斷加大數字化技術在公路測量中的應用研究，以不斷推進公路測量工作的有效開展。

一、公路測量中GPS技術的應用

所謂的GPS技術，主要是指全球衛星定位系統，這個系統是由美國軍方在上世紀70年代發明的一個全天候、全能性的定位導航、測速的系統。目前，GPS技術在人們生產生活的很多領域都有著非常廣泛的應用，如汽車、飛機的導航，天氣預報等，其應用于公路測量中也有非常重要的意義。

在公路工程施工建設過程中，公路的路線分布形狀是帶狀，主要采用導線的方式實現公路平面的測量工作。公路測量的傳統方法存在很多的缺陷，非常顯著的缺點是難以嚴格對導線長度進行控制，難以達到各項工程量化指標的規定要求。通常情況下，將很多的測量混為一談，給測量工作帶來了很多困難。但是，采用GPS技術就可以避免上述的問題產生。

在公路測量中，采用GPS技術具有很大的優勢。最為明顯的優勢是采用GPS技術可以不再通視公路的每個測量點，而且采用GPS技術可以顯著減少公路每個測量點的限制條件。這項技術的特點是觀測時間不長，精度非常高，在對公路進行測量時，不但可以對觀測站的平面位置進行觀測，而且還可以對觀測站的高程進行觀測。多年的工作實踐表明，觀測點的定位精度、觀測時間的長短和測量距離具有密切的關系，測量距離短，定位精度就會比較高，觀測的時間就會短。目前，在公路測量中，采用GPS技術主要是對載波相位和外業的測量。GPS技術的應用受地形的限制，必須在空闊的位置實施測量工作。

二、公路測量中AUTO CAD技術的應用

通常情況下，我國的公路工程都分為幾個標段分別進行施工建設，在每個標段中，一般都是涵洞、橋梁等工程項目，導致了公路測量工作的繁重性和復雜性。為了實現測量結果的精準，就必須實現測量過程中坐標的精準計算，這是測量工作的重中之重。

作為計算機輔助設計技術的一種，AUTO CAD技術在公路測量中的應用主要是對定位實現精確的計算，應用AUTO CAD技術效果非常顯著。在公路測量中采用AUTO CAD技術，不但可以顯著減少測量工作任務，提高測量后計算的效率，還可以顯著提高計算的精確度，加快施工的進度。多年的應用實踐表明，AUTO CAD技術可以精確的計算測量得到的數據尺寸，顯著減少人工計算帶來的數據誤差，提高數據的科學性和可靠性，保證公路工程的施工建設質量。

三、公路測量中TPS技術的應用

TPS技術一般又稱為全站儀定位系統，組成設備主要是測速儀、全站儀和電子經緯儀等。TPS技術是一種應用起來非常高效的測量技術，融合了計算機技術和全站儀技術。在TPS技術中，全站儀起到了核心的作用，它自身是一種電子測距儀，融合了光學經緯儀和電子計算，主要用于對高度、距離和角度的測量。在采用TPS技術進行測量的過程中，實現的是數據的自動測量，及時存儲，及時轉換和及時準確計算。用戶可以使用屏幕顯示器在公路測量中直接看到測量的數據結果。全站儀設備內，電池和內置的應用程序集合于一起，有利于提高工作質量和工作效率。采用TPS技術，全站儀在實現測量的精確性的同時，還實現了全站儀和計算機之間的自由交換，為計算機后期的輔助設計提供了堅實的技術支持。采用全站儀進行測量，可以實現很多功能，通常是依據固定的程序來實現測量工作的的有效性。采用TPS技術實施公路測量工作，效果非常明顯，當前TPS技術成為了公路測量中非常重要的一項技術。

四、公路測量中三維實體建模技術的應用

公路本身是一個非常復雜的幾何圖形，包括了橫面、縱面和平面3處。對公路外表形態與區域環境是否相互協調的判斷依據除了要對公路的平面尺寸進行測量外，還要要對橫面的數據和縱面的數據進行測量。平面尺寸的測量相對容易實現，而要對橫面和縱面的數據進行測量，就必須建立三維模型，通過連續動態的透視圖和公路持續透視圖來進行測量。所謂的三維實體建模技術，其實就是專業的構建立體模型的技術。使用三維實體建模技術可以將全面的幾何模型構造出來，通過對構建的模型有目的的剖切，可以獲得公路工程施工中所必須的所有數據信息。

在公路工程測量工作中，構建全面的三維實體模型的基礎是工程人員必須全面掌握公路工程的所有基本信息，對公路工程的圖紙設計和施工計劃進一步完善，同時還要提高審批的進程，嚴格施工的程序安排。構建出的三維實體模型完全能全面的實現公路工程的設計情況，減少測量工作的任務量，保證測量精度進一步提高。同時，必須優化公路測量的設計施工。

公路工程設計施工的基礎環節是公路測量，通常所說的公路設計是要對測量數據進行全面分析、對比、修改的，設計方案必須是優化完成之后的。在實現公路設計工作中，常常會遇到橫斷面的差距與實際地面之間非常的大的問題，也會遇到因為地質條件和邊坡的影響導致平面中心線需要做數據調整的問題。遇到這些問題時，為保證設計方案科學合理，工程人員在設計過程中一般采用三維關聯優化的方法來完成工程的設計。

土方量的多少直接影響著公路工程施工的資金費用，是公路工程施工測量和計算的重要部分，為準確預算工程費用，掌握精準的土方量，減少工程費用支出，通常采用三維實體模型對土方量進行計算。這種技術非常方便。

五、結束語

公路工程施工建設最為重要的環節之一就是公路測量，測量的數據結果對公路的設計水平有著直接的決定作用，同時對公路工程的施工質量有著很大的影響，因此說測量技術非常重要。隨著我國信息技術的快速發展，數字化技術的發展也受到了很大的影響，進步非常明顯，特別是GPS 技術、AUTO CAD技術和TPS技術。在數字化技術不斷完善和發展的同時，功能不斷增多，日益完善，應用領域不斷拓展，在公路測量中采用數字化技術，能夠保證測量結果更加精準、減少測量工作的任務量、提高公路測量的工作水平，保證公路設計更加科學合理，提高施工進度和施工質量，在未來的公路測量中發揮重要的作用。但必須要關注采用數字化技術時，要注意每項技術的適用條件。

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