□ 馬苑榮
公路屬于國家的一項基礎設施,公路在近幾年以迅猛的勢態發展。測繪技術是公路建設中不可或缺的重要應用技術,公路的建設質量與施工都離不開測繪技術的支持。公路建設中所需的儀器與技術,其中包括自動全站儀、光學垂儀、自動成圖系統等,都是現代科技發展的產物,且其在公路建設中應用廣泛,并具有重要的作用。測繪工作也因新技術與新儀器的發明向智能化、實用化發展,使得測繪技術更符合公路建設的要求。
(一)公路工程測繪任務與作用。各項工程大部分的規劃與設計主要是以經濟效益和其相關的社會要求為依據進行的。公路建設中一項基本的工作就是測繪工作,所以其在橋梁作業、隧道作業、道路作業等都有其不可替代的作用。在早期的公路建設中,應首先對建設的區域通過觀察和走訪的方式進行詳盡的調查與探究。與此同時,對該工程進行地質測繪,其目的是了解這個區域的地質條件,并運用掌握到的信息,預測在公路工程建設中所需的隧道、橋梁和路基等建造的安全性與實用性,以便為公路工程建設的后期工作奠定良好的基礎。也可以解釋為,公路的工程建設首要任務是制定出合理的路線方案,且此路線必須既經濟又安全。在將地形圖制定好,并且進行綜合測量以后,利用計算機設計出初步的路線并制定出施工手冊。
(二)公路工程測繪技術的發展要求。公路工程測繪技術與現代測繪工程技術聯系緊密,且其具有重要的意義。在建設公路過程中對于測繪技術要求日益嚴格,這就要求測繪技術與時俱進,不斷發展與完善。優化設計原則、計算機輔助設計原則和動態設計原則是現代測繪技術在工程設計上的三項重要原則。隨著社會的進步與經濟的發展,公路工程設計也因此要求越來越精確,其意味著對數據精準度的要求就越高,獲取數據的來源也就在一定程度上發生了變化,數字方面的數據涉及到測繪工程施工的全過程之中,由此看來數據設計是現代測繪內涵中重要的一項內容。因此,目前最值得思考的就是如何進行運算、處理、存儲這一系列數據。與此同時,社會的發展使得各學科之間逐漸被分化,對各項設計要求越來越專業化,促使在處理測繪領域工作中涉及到的各方面的技術,必須是各類專業水平高的人才,由此看來,繁瑣的測繪工作必須是各項設計人才共同努力的結果。
(一)現代測繪3S融合技術在公路勘測中的應用。遙感、地理信息系統和全球定位系統三項技術被統稱為3S技術。這三項技術各有其優勢與劣勢。一是快速獲取大面積信息就要運用遙感技術,但其對高程和經緯等一些物質的屬性卻無法完全感知。二是對信息查詢的分析與管理是地理信息具有的能力,但其獲取數據的能力十分困難。三是快速定位目標是全球定位系統特有的優勢,但其無法獲取地理的屬性。由此看來,現代信息科學技術發展的必然結果就是將3S技術融合在一起,各取所長運用到公路勘測之中。對于布設公路帶狀可運用全球定位系統,與傳統布設導線網相比其控制網的效率能超出幾十倍,精準度高并且安全又可靠。通過把地形圖和全球定位系統合理結合,并進行實地布點、檢查、補充及校正,為大中型橋梁與隧道工程的地質性和地段性的差異提供科學、全面的資料信息。數字公路的設計在計算機輔助設計技術和3S集成技術共同發展的作用下開辟了新的歷程,圖像技術的精準、數字地面模型技術、地理信息技術和三維立體技術等使公路設計的智能化和自動化水平不斷提升。運用相關擬建公路沿線信息的數據,建立計算機上的數字模型,進行平、縱線公路沿線走廊的布設、流域內排水的設計、特殊路段防護工程的設計、橋型選擇與橋位的設計、邊坡設計、工程的投資預算及量的計算等。在優化局部設計時,可通過三維透視在計算機上模擬行車速度的沿線行駛,以便檢查行車間距、平縱線型指標、公路全貌等綜合的技術標準,并在工程量與投資資金確定的基礎上,設計出最合理的路線方案。
(二)現代數字化測繪技術在公路勘測中的應用。首先對公路所在地的地形特征用測量工具進行測量,然后運用地物符號把測量的數據制成圖紙。最后將圖紙交由審定部門審定,若通過了審核則可以直接使用。這一系列過程就是傳統的公路勘測方式,其不僅加大了公路建設的工作量,而且用時時間長、精準度也得不到保障。除此以外,繪制圖紙時將大量的數據轉換成圖紙中的特殊標志,這就需要多個人共同努力才能做到,使用到的人力資源過多。我國開發出了新一種CASS成圖軟件,其擁有良好的編圖、繪圖功能,并且支持各類AutoCAD版本。而且,按照現代測繪工程的需求,CASs6.0軟件也被開發出來。在勘測公路時,通過計算機把要遙測到的圖片轉化為CASs6.0格式,生成有關各種地形的要素,將草圖繪制出。依據工作的需求,勘測人員可進行編輯和修改草圖,使得勘測時間在很大程度上得到了縮短,且勘測效率也得到了提升。這項技術在繪制圖紙時,運用其矢量的特征,并使用矢量的特征進行圖片處理中的各種計算。例如,勘測公路時往往有各類型地形的計算和分析,有斷面、長度的計算等,利用此項技術便可迅速完成計算。但是,這項技術也有其劣勢,只有矢量格式的圖片可以使用此項技術,而不能處理光柵格式的圖片,所以通常只有將光柵格式轉化為矢量格式才能使用該技術。
某公路勘測中運用現代測繪技術,在很大程度上提高了其工作效率。此公路勘測工程中,選取兩個明顯物作為坐標在1:10000的地形圖中,把坐標作為控制點,然后實行空三加密、模型定向及物方相關等,最后制作成攝影圖像。因為此公路南部為丘陵地帶,北部為平坦地形,所以采用了不同的方法進行制作。往往對特征線要求較高,其目的是為保障攝影圖像的清晰。但是,清晰度越高的特征線,制作耗時就越長,導致成果延期提交。因此,選取不同像對獲取影像,以便適用于各類型特征的地形。采用非相關區包圍整個相對進行平坦地形攝影圖像的獲取;使用像方相關,并把居住區作為非相關區,以獲取丘陵地域的攝影圖像。進行測量公路沿線200公里的地域,整個測量工作中獲取了26幅攝影圖像,并快速將工作完成。要按照《公路攝影測量規范》進行攝影圖像獲取,且區域網或單航線布點選取的基數均不能超過4條。
綜上所述,為使公路順利設計、施工、運行,必須將公路勘測的各項工作處理得當。尤其是現代社會是一個科技發展迅猛的社會,測繪的技術必須做到與時俱進,才能不斷適應社會和經濟的發展。發揚傳統測繪技術的優勢,將現代技術與傳統技術有效結合,使得測繪技術在公路勘測中充分發揮其應有的作用。
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