現(xiàn)代公路測量領(lǐng)域的數(shù)字化技術(shù)

彭丹PENG Dan

（湖南交通職業(yè)技術(shù)學院，長沙 410000）

（Hunan Communication Polytechnic，Changsha 410000，China）

0 引言

測量對于國民經(jīng)濟的發(fā)展以及國防的建設(shè)都有重要的意義。進行公路工程建設(shè)的時候，不管是公路、隧道還是橋梁，從開始的勘探設(shè)計、到具體的施工和最后的完工都離不開測量。伴隨科技的不斷發(fā)展，公路測量技術(shù)也迅速的發(fā)展著。測量技術(shù)只有不斷地對方法技術(shù)進行革新，適應(yīng)經(jīng)濟科學的發(fā)展要求，才可以對測繪工程的開展進行有效的指導和控制，才可能實現(xiàn)公路測量的快速優(yōu)化，有利于提高城市利用和美化的效率和水平，對于人類的進步有一定的促進作用。我們將對目前廣泛使用的公路測量領(lǐng)域的數(shù)字技術(shù)進行簡單的分析和介紹。

1 AUTO CAD 技術(shù)的應(yīng)用

AUTO CAD 屬于計算機輔助設(shè)計方面的技術(shù)，該技術(shù)在公路測量方面主要用于精確的定位計算。在目前的公路建設(shè)施工中，工程一般是分成若干個部分進行施工，在這些分成的小部分里面可能要包含很多的橋梁和隧道，所以導致目前公路測量的難度越來越大、任務(wù)越來越重，為了保證測量結(jié)果的快速和準確，我們在測量的工程中就需要對于相關(guān)的坐標數(shù)據(jù)進行精確的計算，這也是實現(xiàn)有效測量的關(guān)鍵部分。

AUTO CAD 技術(shù)的使用就是為了對相關(guān)的坐標進行計算。利用AUTO CAD 技術(shù)可以得到理想的結(jié)果，利用該技術(shù)可以有效地降低測量工作的工作量，提高工作的效率，并且有利于改善數(shù)據(jù)的精確度，對于公路的施工進度大有好處。在使用該項技術(shù)的過程中我們發(fā)現(xiàn)，這種技術(shù)計算出來的數(shù)據(jù)更加的準確，甚至可以實現(xiàn)毫米級的水平。這樣高精度的測量結(jié)果對于高速公路的建設(shè)提供了數(shù)據(jù)保障，還可以有效的減少人工出現(xiàn)的誤差。

2 三維實體建模技術(shù)的應(yīng)用

公路不是一個簡單的平面，它本身包含了縱面、橫面與平面三部分，是一個復(fù)雜的幾何圖形。我們要評價一段公路的外形是不是和周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)，不僅要考慮公路的平面尺寸還要考慮它的縱面和橫面。如果要實現(xiàn)對于他們的數(shù)據(jù)測量就需要結(jié)合三維模型、公路陸續(xù)透視圖和動態(tài)連續(xù)透視圖的幫助。目前構(gòu)建模型的專業(yè)技術(shù)比較成熟的是三維實體建模技術(shù)，利用該技術(shù)可以建造出最理想的模型，對于這個模型人們可以隨意的剖切，從而得到自己想要的所有信息。這項技術(shù)也是目前公路測量領(lǐng)域運用最廣泛的建模技術(shù)。

進行公路測量的時候為了更好地利用三維實體模型，相關(guān)的工程人員需要全面了解公路建設(shè)的詳細信息，對于公路工程的設(shè)計必須進行完善，簡化審批的環(huán)節(jié)加速施工程序。利用三維實體模型能夠完整的展現(xiàn)出公路的設(shè)計情況。在公路測量的具體過程中二維圖就變得無足輕重了，因為可以通過對三維模型進行合理的剖切就可以得到想要的施工圖紙?？偟膩碇v三維實體模型可以有效地降低工作量并且還可以提高測量的精度。在公路測量過程中是優(yōu)化設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)。公路測量是公路設(shè)計的準備環(huán)節(jié)，通常來講公路設(shè)計都是要經(jīng)過反復(fù)的修改和對比，最終得到一個最優(yōu)的方案。在公路的設(shè)計中經(jīng)常會出現(xiàn)的一種現(xiàn)象就是橫斷面與實際地面的組合存在很大的差距，其中的平面中心線因為邊坡或是其他地質(zhì)條件的影響需要進行不斷地調(diào)整。在這樣的情況下為了使設(shè)計方案更加合理、可行，在設(shè)計的過程中就需要工作人員利用三維關(guān)聯(lián)優(yōu)化的方法進行改善。在公路的施工過程中工程費用的主要影響因素就是土方量，所以關(guān)于土方量的計算是施工過程中的重點。例如計算工程的費用時一個重要的指標就是土方量，為了降低成本可以利用三維立體模型來計算所需的土方量。利用該技術(shù)不但可以更加準確的計算出所需土方量降低工程費用，同時也更加快捷。

3 TPS 技術(shù)的應(yīng)用

TPS 技術(shù)是一種定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括測速儀、全站儀和電子經(jīng)緯儀等設(shè)備組成，該系統(tǒng)又被稱為全站儀定位系統(tǒng)。TPS 技術(shù)作為一種高效的測量技術(shù)結(jié)合了計算機技術(shù)和全站儀技術(shù)，全站儀在這個系統(tǒng)中處于核心的地位。全站儀就是一個電子測距儀，它是電子計算結(jié)合光學經(jīng)緯儀產(chǎn)生的設(shè)備。全站儀的用途就是測量距離、角度以及高度的。不同于其他的測量設(shè)備TPS 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對于高度、角度和距離的有效測量。在工作的過程中可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的自動測量、存儲以及轉(zhuǎn)換和計算。用戶只需通過顯示器就可以直觀的看到測量的數(shù)據(jù)。為了提升工作的質(zhì)量全站儀的電池盒內(nèi)置程序也是集合在一起的。

在TPS 系統(tǒng)中全站儀除了可以實現(xiàn)精確地測量，還能夠?qū)崿F(xiàn)全站儀和計算機的相互轉(zhuǎn)換，這樣就可以為后期進行的計算機輔助設(shè)計打下基礎(chǔ)。全站儀測量的功能多種多樣。在測量的進程中是需要依據(jù)固定的程序進行工作的。TPS 技術(shù)在公路測量領(lǐng)域應(yīng)用的很廣泛并且效果顯著，是目前公路測量領(lǐng)域一項重要的技術(shù)。

4 GPS 技術(shù)的應(yīng)用

GPS 技術(shù)又稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，該技術(shù)是美國軍方在20 世紀70 年代開發(fā)的一種全能性、全天候的衛(wèi)星導航以及測速系統(tǒng)。GPS 技術(shù)目前的運用十分的廣泛，在人們的日常生活中都可以找到他們的應(yīng)用，為人們的出行提供了極大的方便。該項技術(shù)在公路測量領(lǐng)域也就有典型的使用意義。

由于公路本身的特點就決定公路線的分布大多數(shù)是帶狀的，對于公路平面進行測量大部分是利用導線的形式完成的。利用傳統(tǒng)的方法進行公路測量具有很明顯的缺陷，其中最明顯的一點就是對于導線的長度控制無法嚴格的實現(xiàn)，所以傳統(tǒng)的測量技術(shù)對于閉合導線長、節(jié)點導線的長度一般都有明確而嚴格的規(guī)定，但是傳統(tǒng)的測量技術(shù)很難達到要求。導致城市的控制點和國測以及軍測經(jīng)?；煜?，對于測量來說非常的不利。利用GPS 技術(shù)就可以完美的克服這些不足。

利用GPS 技術(shù)的優(yōu)勢，公路的測量點之間就不再需要進行通視。結(jié)合GPS 系統(tǒng)，公路的各個測量點的選擇將更加的寬泛，受到限制條件也越來越少。GPS 技術(shù)具有的明顯優(yōu)勢包括觀測的時間較短，精確度高等。運用這樣技術(shù)進行測量，我們可以發(fā)現(xiàn)公路測量點之間的距離越遠其定位的精度也就越高，并且花費的定位時間越短?？偟膩碇vGPS 技術(shù)在公路測量領(lǐng)域具有巨大的優(yōu)勢和良好的前景。

5 結(jié)語

伴隨我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對于出行的要求不斷增加，對于高速公路的數(shù)量和質(zhì)量要求也不斷的增強，所以公路建設(shè)的技術(shù)必須不斷地更新提高，對于測量技術(shù)的要求也自然不斷地提升。慶幸的是伴隨著基礎(chǔ)科學的不斷投入，近幾年公路測量技術(shù)發(fā)展迅速、活力十足。尤其是數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用可以滿足當前的需要。借助AutoCAD 技術(shù)和三維實體建模技術(shù)我們可以提前預(yù)知公路的效果，TPS 技術(shù)和GPS 技術(shù)的運用可以得到更加精準的測量結(jié)果。這些技術(shù)的結(jié)合運用為我國公路建的做出了巨大的貢獻，提高了我國建設(shè)公路的技術(shù)和能力。

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