現代公路測量領域中數字化技術的應用

文/馬騰 山東通達路橋規劃設計有限公司 山東煙臺 264003

測量工作是保證我國國防建設安全、國名企業經濟增長的重要施工技術，在道路工程建設過程中，更是發揮著不容小覷的作用。測量技術通常伴隨公路工程施工的始終，從地質勘探到竣工，每個環節都離不開測量的支撐。隨著科技日新月異，測量技術在不斷的現代化發展，逐漸出現了許多精密的測量儀器，如平板儀、羅盤儀、鋼尺、經緯儀等，使得測量技術更加精湛，涉及領域更廣泛，成為眾多技術發展的重要依據。

1、數字化測量技術的特點

1.1 自動化程度高

在進行數字化施工時，其識別、計算與連同需要以計算機為媒介進行自動化的作業，比通過計算機模式的調圖、調符號等，使得地圖繪制可由自動處理技術來完成，并在此過程中利用自動化的方式提取需要檢測的信息，可見數字化測量技術有較高的自動化水平。

1.2 測圖精度高

與其他技術存在最大的差別就是數字化測圖具備更加精確的測圖優勢，可通過電子格式自動對測量數據進行記載、存儲、傳送與映射，同時突破傳統測圖方式中誤差較大的缺陷，在保留測量期間的原始數據同時，還保持原始數據的初始狀態

1.3 圖形屬性信息豐富

在使用數字化制圖軟件時，可以對坐標點進行測量，并明確此點的屬性狀態。在進行測量的同時，實現對其對應信息的編連接。因此，在繪制地圖時，僅需將編碼進行輸入，便可在制圖時調用圖庫中的準確測繪信息。

2、數字化技術在現代公路測量領域中的過應用

2.1 AutoCAD

在進行公路施工的過程中，存在諸多需要測量的工程如路面、路基、橋涵等構筑物，這就使得公路建設的過程中測量工作量加大，測量的難度增加，尤其是對在復雜環境中的公路建設，需要測量大量復雜的構筑物，這就給公路施工增加了前所未有的難度。當繼續應用一般傳統施工測量方式時，由于人工投入較多導致，測量耗時被延長，存在較大的測量誤差，缺乏測量的精準度，導致測量速度慢，影響工程進度。而AutoCAD軟件的應用則有效的解決了此方面不足，使得難過坐標定位更精準，減少測量出現的誤差，有較大的應用空間，通過此現代化軟件，提升了公路施工的效率，增加測量數據的精準性，在測量構筑物時更能對其結構空間進行迅速的確定，縮減工作環節，減少工作量，保證高效精準的測量。

此外，AutoCAD軟件在使用時可精確計算，以計算機運行為技術依拖，縮減了人為誤差，降低計算錯誤的概率，保證更加精準的公路施工與測量與數據計算。

2.2 GPS技術

一般情況下，公路成帶狀路線，以此在平面控制測量中多以導線形式進行測量，在復雜公路工程中更為常見如橋梁、大型橋梁、隧道等結構中常見導線式測量，以三角網格、線形鎖等形式進行輔助測量。

傳統測量方式中存在諸多測量問題，如，對較嚴格的附合導線、閉合導線等長度要求難以在實際工作中能落實，因此測量過程中經常超范圍作業；在進行線點的收集、控制時，難以控制測量系統的相通性，尤其是控制點存在參雜的情況，當計算不兼容的起點時，測量的質量難以保證；在進行常規測量時，地面通視情況嚴重影響著測量結果等。對以上此類問題，利用GPS技術可以全方面的系統解決，在GPS的應用過程中，不需進行測站間的通視，此優勢使得GPS系統操作更便捷、靈敏度更高。

GPS技術在現代公路測量中被越來越多的使用，其比傳統的測量技術具有更多的優勢。GPS技術可以發揮其定位系統特點，實現精確的測量，常規測量中，控制線計數點與測量之間很難做到相同性，在加上軍測、城市等控制點相互摻雜起來之后，整個測量過程就會變得很難精確，最終測量結果也會變得不準確。GPS技術可以將以上這種問題進行解決，并且GPS技術可以無需通視，就可以準確的測量出結果。GPS技術靈活便捷的這個特點使其在公路測量工作中被廣泛的應用。

2.3 TPS技術

TPS技術又稱為全站儀定位系統，是集合計算機與全站儀相統一的定位功能，測量程序復雜多樣，可保證測量的高效精準性。應用TPS技術的主要是全站儀，是對電子計算機、光學經緯儀、電子測距儀的統一，因此在測量時可收獲更精準的角度、高度、距離數據。

通常一臺儀器可同時測量三方面元素的數據并進行自動化的記載、存貯、轉化與計算，并且可自動執行后續功能。通過大屏幕液晶顯示器將數據精確顯示在用戶眼前。利用鍵盤和功能鍵輔助理解和輸入。通過記錄卡、大容量電池與內置應用程序組成整體劃一的結構。全站儀的應用可連接電子計算機接口，使得數據、程序在全站儀與計算機之間自由交換，提供了便利的輔助設計功能。利用此儀器可進行定向、高程傳遞、已知點放樣等功能，使得公路測量更加精準便捷。

這個系統在將測量元素測量之后，可以將數據進行自動記錄，可以將所有記錄的數據進行實驗，為以后的程序開發提供信息。這個系統的信息可以通過大屏幕展示出來，使得用戶更加清晰的看見數據。這個系統利用記錄卡、電池和應用程序組成一個整體。全站儀可以保計算機的接口相連接，使得兩個系統之間的數據能夠相互自由轉換，使得計算機開發具有一定的前提基礎。全站儀定位系統可以實現定向和高程傳遞，在對公路施工中，這個系統可以發揮良好的作用，確保公路的施工質量。

2.4 三維實體建模技術

三維實體建模技術可準確模擬公路工程的設計流程，有效的加強施工實效性，通過仿真模擬全流程使公路工程的相關人員可直觀清晰地掌握公路施工全過程，進而提升了工程的審批速度、保證規劃的科學性，加速了工程的施工進展。通過三維實體建模技術，以剖切獲得施工的二維模擬圖，使得圖紙更便于保存與利用。

在對公路施工工程設計進行反復比后選取最優的設計方案。利用三維實體模型，可實時、直觀的觀察與調整公路工程方案。如，對工程土方量過大、不合理橫斷面、失衡挖填方、邊坡較高、或需要不斷地調整平面中心線、縱坡等情況時，利用三維模擬技術關聯優化功能，可模擬對比公路調整前后的形狀，并及時進行整改，以保證用最小的調整工作量實現對施工方案的不斷優化。

公路工程施工中需要消耗較多的土房用量，這就使得此部分的消耗比在整個工程中過大，使用三維實體模擬技術，更精準測量計算土方使用量并控制相關費用消耗，及時調整不合理的用量費用，可見，三維實體模擬技術的應用可有效降低施工成本。

結語：

現代公路建設中，一些公路因為環境的原因，存在很多的路基和橋涵等建筑物，這使得測量公路的難度逐漸增大，公路測量工作的量也就變大了，尤其是在一些復雜的環境中，構建物數據比較多，使得公路測量工作開展難度更大，傳統的測量方法，不僅會使得測量時間延長，還會使得測量誤差逐漸增大，測量數據準確性也就不具有科學性和有效性。