現代鐵路工程自動化測繪技術發展研究

李亞

中鐵二十四局集團江蘇工程有限公司 江蘇南京 210000

現階段，鐵路在人們的生活中具有非常重要的作用，也是人們出行選擇較多的一項交通工具。但是鐵路工程建設確實一件比較麻煩的事情，需要對施工地形進行實地勘測，并且需要大量的人力物力資源以及時間。因此，鐵路工程勘測中應用自動化測繪技術是必然的發展趨勢。

1 鐵路工程中現代自動化測繪技術特征

1.1 移動測圖系統

在鐵路施工過程中，傳統的勘測方式都是采用人工方式，這將需要大量的時間復測縱橫斷面，同時也會需要大量精力用于計算，以此得到正確的中邊樁坐標及各個結構物的坐標。結合BIM技術的自動化測繪技術能夠為設計人員提供更為精準的設計參數，可以在信息庫中直接提取數據，并且實現分析數據、整理數據。結合現代的遙測技術，可以在短時間內對原地形實際情況進行模擬，BIM技術可以建立全方位、完整的建筑模型，具有以下幾點優勢，第一，對現有的建筑實體進行可以精準進行描述。第二，可以利用集合聯系建筑實體結構，并且實現建筑實體的聯系。第三，可以運用空間結構與實體之間進行關聯，從而得到實地地形圖，或者實體結構圖。此系統成圖具有3D的效果且與實際地形完全吻合，這樣不僅降低了測繪地圖的難度，同時還減少大量計算工作，得到更高精度、更加準確的數據，以此提高鐵路工程的施工質量、施工效率。

1.2 地理勘測系統

針對于移動測圖系統而言，地理信息勘測系統可以將地形勘測數據更為細致化的呈現出來，并不是一個大概的輪廓，能夠深入分析到地形圖中的各個建筑物，這樣可以在鐵路規劃時能夠有效的避開河流、高山等不利條件，有利于選擇出最合適的鐵路建造方案。其工作原理主要是利用GPS定位系統，進行詳細的、全面的地理信息勘測工作，GPS系統可以與衛星進行遙感結合，進而保證勘測信息的精準度。為工程師們對鐵路工程項目設計與建設提供準確數據，進而保障鐵路工程施工圖紙的準確性，并且能夠幫助工程施工人員對實際施工地形加以了解，從而保證工程施工質量。

1.3 遙感技術

我國的遙感技術取得了一定的成就，與GPS系統進行聯合是自動化技術未來發展的趨勢。遙感技術的多光譜高分辨率的特性，可以進行海量數據的集成。若是想提搞定位精度，可以結合GPS靜態觀測進行控制。隨著遙感技術的發展進步，地圖所呈現出的圖像清晰度越來越高，并且具有自動成像、自動編輯的功能。在鐵路工程施工中利用實時圖像，整體上可以對施工過程進行實時跟蹤監測，了解施工現場的進度，也可以據此進行施工工序的優化[1]。

2 分析鐵路工程現代自動化測繪技術發展

工程研究是現代鐵路施工中一個重要的過程，近幾年來，自動化技術是比較新興的一個產業，目前對自動化技術接觸層面并不是足夠的深，對其真正的實力并沒有充分挖掘出來，因此若是想有效的促使鐵路工程自動化技術能夠穩定長遠的發展，必然需要提高對工程自動化測繪技術的重視度。主要分為以下幾個方面：

2.1 建立工程數據庫

由于現在鐵路工程的建設規模龐大，在鐵路施工中必然會用到海量的數據。如果不對其進行整理，在使用時將會造成嚴重的不便，因此必須建設一個工程數據庫。在對數據庫進行建立之前，需要對設計數據進行分析，結合多種數據建造一個3D模型；然后對鐵路進行實地勘測，及時與實際情況進行核對并發現問題，進而采取有針對性的措施進行變更[2]。建立工程數據庫后可以得到3D圖紙，結合新興的BIM技術、無人機測量技術、三維激光掃描技術等，實現自動化施工測量。

2.2 無人機攝影測量

我國的空中攝影測量技術比較先進，目前主要是由無人機、衛星、地面掃描儀等相關技術組成。大范圍高精度的控制測量可以通過GPS進行，在此基礎上進行高空攝影測量操作，局部采用掃描儀進行細化。無人機測量的應用：比如計算工程的填挖方量、繪制路基橫縱斷面圖。結合3D設計圖紙，在已知成型路基基底寬度、填筑高度、坡率、橫截面等相關數據的情況下，只需測得地面清表后的地形圖，即可計算設計填挖方量[3]。

2.3 三維激光掃描技術

三維激光掃描技術是一種新型“實景復制”技術，相對于傳統測繪技術而言，具有高效、精準、便捷的特點，能在短時間內得到海量點云數據。三維激光掃描是將多種傳統測繪技術一體化，主要由常規測量系統和激光掃描系統構成。三維激光掃描技術是新興測量技術的一種，已經在多個領域中應用，尤其是在隧道變形觀測中得到廣泛應用，能在較短時間內得到隧道斷面的三維視圖，極大提高工作效率。

2.4 自動報警系統

自動報警系統是一個具有實際性的研究項目，是將測量儀器與后臺數據庫相結合，通過不間斷的觀測、上傳數據，實現偏差值的實時計算，在超出預警值后啟動報警系統。例如隧道施工人員在地下進行施工時，若是存在錯誤操作將會引發報警系統，在第一時間將盾構機實際位置、俯仰角、泥漿壓力變化等信息傳達給控制系統，然后由控制系統對盾構機姿態進行糾偏，可以有效地降低工程中的安全質量問題，從而減少不必要的損失。

3 結語

綜上所述，鐵路工程現代自動化測繪技術在鐵路建設中是一個重要的施工環節，在這方面的發展我國投入的大量的人力物力。自動化技術是一個新興產業，并且在我國很有必要的進行穩定發展。現階段的鐵路勘測工作離不開自動化測繪技術，因此需要不斷的優化各學科成果，加大研究力度，進一步提升鐵路測繪工作，促進我國鐵路事業發展迎來新高峰。