公路測量工程中數字化技術的應用

周慧艷

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

關鍵詞：現代公路測量;數字化技術;應用要點

中圖分類號：U412?文獻標識碼：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。在現代城市規劃中，對公路的規劃設計在實現基本功能基礎上，力求協調、與周圍建筑群落向融合等功能。為實現這一功能，對公路的前期規劃設計及施工過程效果評價，可運用公路陸續透視圖、動態連續透視圖、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作為支撐。

1數字化測量技術的特點

1.1自動化程度高

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

1.2測圖精度高

數字化測圖區別于其他技術最大的優勢即為具有較高的精確度。若測量數據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據，使其保持原有的狀態。

1.3圖形屬性信息豐富

數字制圖不但對點的坐標進行測量，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確調用。

2公路測量工程中數字化技術的應用要點

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據來進行的，這些數據準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，但是該技術也存在一些缺陷，如果設備信號不穩定或者信號弱，比如處于高壓線處時就會導致RTK信號不準確，此時可以選擇使用全站儀來進行測量，操作步驟：（1）設站，在測量線路中線位置上設定。（2）輸入起始數據。（3）定向。（4）觀測。上述步驟實施之后，要進行觀測，然后將相關數據存儲。

2.2TPS技術

TPS是測速儀、電子經緯儀、全站儀定位系統的英文縮寫，簡稱全站儀定位系統。這一系統集全站儀與計算機技術為一體，具有多功能與繁復的測量程序，這一設備能實現高效準確測量。全站儀是最典型的這類系統，其實光學經緯儀、電子測距儀與電子計算機三者統一的結果。能對角度、距離、高度進行準確測量。一臺儀器能同時進行三位全部測量元素的測量任務。這一設備能實現數據記錄的自動化，具備存儲、轉換和計算數據的功能以及后續測量程序開發功能。利用大屏幕液晶顯示器進行顯示，能清晰地呈現在用戶眼前。鍵盤和功能鍵便于理解和輸入。利用記錄卡、大容量電池與內置應用程序能將所有部件形成一個統一整體。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據、程序之間進行自由交換，有利于為計算機輔助設計提供有利條件。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

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

2.4GPS技術在公路施工測量中的應用

GPS，也稱全球衛星定位系統技術，是目前應用范圍最為廣泛的定位系統與應用技術。該技術源于20世紀70年代的美國，可實現全球范圍內的海洋、陸地、空間等不同領域的全天候實時定位、定時與測速等功能。隨著GPS技術的逐漸成熟與廣泛應用，在公路施工測量中已經開始應用該項技術，利用GPS定位系統實現了測速快、精準程度高優勢。

在公路施工過程中，針對標段內的大橋及長大隧道的標的物測量時，傳統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，對測量質量影響較大，并且地面通視困難往往影響常規測量的實施。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。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）內業數據準備。首先根據設計要求中的數據來計算出整樁以及加樁的設計坐標，根據相應的數據信息來制作TrimbleDC文件，通過DATATRANSFER將DC文件在通過系統傳輸到外部工作電腦中。在這個過程中，必須通過系統進行坐標數據轉換，主要是為了將GPSRTK數據轉換成路線坐標數據中。（2）野外實測。將參考站設置到野外中的高等級控制點上，準備好一切，將參考的一些坐標和其他的參數明確設置，將參考站調整到正常的工作狀態之下，數據鏈可以連續的進行校正信號的發射，此時的流動站就可以進行測量。

結束語

綜上所述，測量技術是保證公路精確、科學、有效建設的基礎，現階段，測量技術逐漸發展到數字化時代，尤其是在公路測量工作中應用AutoCAD軟件、GPS技術、TPS技術等保證工作結果的精準性，為公路測量奠定良好的技術基礎，進一步提高公路建設的整體水平和質量。

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（作者身份證號碼：130126198312010369）