淺議在公路測繪中新技術(shù)的應(yīng)用

李志偉

摘要：本文主要介紹測繪新技術(shù)中的“3S”集成技術(shù)在公路勘測設(shè)計中所發(fā)揮的作用，并對公路測量和測繪新技術(shù)的應(yīng)用進行了探討。

關(guān)鍵詞：測繪新技術(shù);GSP技術(shù);3S集成技術(shù);公路測繪;應(yīng)用

前 ?言

隨著公路設(shè)計行業(yè)軟件技術(shù)和硬件設(shè)備的發(fā)展，原有老傳統(tǒng)測繪由于其工作量大、測繪時間長、效率低，同時在網(wǎng)形布設(shè)、觀測方法、誤差控制等方面都存在一定的問題，再加上線路狹長，周圍控制點少，已不適應(yīng)現(xiàn)代測繪的進展速度和成果質(zhì)量。因此在當(dāng)今高科技的發(fā)展下，新測繪技術(shù)應(yīng)運而生。

一、GPS技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用

全球定位系統(tǒng)GPS（GlobalPositioningSystem）是美國陸海空三軍聯(lián)合研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，具有全球性、全天侯、連續(xù)性、實時性導(dǎo)航定位和定時功能，能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。而RTK系統(tǒng)由GPS接收設(shè)備、無線電通訊設(shè)備、電子手薄及配套設(shè)備組成，整套設(shè)備在輕量化、操作簡便性、實時可靠性、厘米級精度等方面的特征，完全可以滿足數(shù)據(jù)采集和工程放樣的要求。

RTK（Real Time Kinematics，實時動態(tài)）技術(shù)是在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、能夠?qū)崟r提供流動站在指定坐標系中的三維定位結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達到厘米級精度的一種新的GPS定位測量方式，是GPS應(yīng)用的重大里程碑。RTK測量是將l臺GPS接收機安裝在已知點上對GPS衛(wèi)星進行觀測，將采集的載波相位觀測量調(diào)制到基準站電臺的載波上，再通過基準站電臺發(fā)射出去;流動站在對GPS衛(wèi)星進行觀測并采集載波相位觀測量的同時，也接收由基準站電臺發(fā)射的信號，經(jīng)解調(diào)得到基準站的載波相位觀測量;流動站的GPS接收機再利用0TF（運動中求解整周模糊度）技術(shù)由基準站的載波相位觀測量和流動站的載波相位觀測量來求解整周模糊度，最后求出厘米級精度流動站的位置。RTK測量可以不布設(shè)各級控制點，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準控制點，便可以高精度、快速地測定圖根控制點、界址點、地形點、地物點的坐標，利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時，也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速的進行施工放樣。因此，RTK被廣泛應(yīng)用于圖根控制測量，地籍、房地產(chǎn)測繪、數(shù)字化測圖及施工放樣等各種工作中。

二、數(shù)字化測繪技術(shù)

1.地圖數(shù)字化技術(shù)在建立各種GIS系統(tǒng)時，對原有地圖進行數(shù)字化處理，在建庫工作中占據(jù)了相當(dāng)大的工作量，各工程測繪部門都投入相當(dāng)大的人力和財力。對于已有紙制地圖，若其現(xiàn)勢性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數(shù)字化儀將其輸入計算機，經(jīng)編輯、修補后生成相應(yīng)的數(shù)字地圖。當(dāng)前有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化兩大類儀器，針對大比例尺地形圖，大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對地圖進行數(shù)字化處理。

2.數(shù)字化成圖手段大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統(tǒng)工程測量的重要內(nèi)容，常規(guī)的成圖方法野外工作量大，作業(yè)艱苦，作業(yè)程序復(fù)雜，同時還有繁瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長，產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)社會飛速發(fā)展的需要。而數(shù)字化成圖技術(shù)具有精度高、勞動強度小、更新方便、便于保存管理及應(yīng)用、易于發(fā)布等特點。目前，數(shù)字化成圖技術(shù)有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法，主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等，其特點是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確、便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。CASS軟件是我國南方測繪儀器公司基于AutoCAD平臺開發(fā)的新一代數(shù)字化成圖軟件，它支持AutoCAD的所有版本，充分繼承了AutoCAD強大且方便的繪圖、編圖及打印等功能;同時結(jié)合我國測繪施工的特點，開發(fā)了一系列應(yīng)用于工程施工等方面的功能。外業(yè)由全站儀、GPS或回聲儀實測的數(shù)據(jù)通過計算機以CASS6.0的格式，利用CASS6.0強大的功能自動生成等高線及各種相關(guān)圖式和地形要素，打印草圖，經(jīng)審校在計算機上進行修改和編輯，最后一次性出圖。由于其矢量特性可直接進行各種分析和計算，可節(jié)約大量人力、物力，大大縮短成圖周期。同時數(shù)字化測繪技術(shù)便于做各種分析和設(shè)計，陸上地形圖的應(yīng)用之一就是做各種分析和計算，如路長量算、面積量算、斷面分析等。傳統(tǒng)方法一般借助于各種量算工具，在圖紙上進行量算，然后進行各種對比和分析?，F(xiàn)在利用計算機解決這些問題已取得長足進展，但這方面的應(yīng)用軟件都是基于矢量圖形格式，對于光柵圖形格式卻無能力，有時不得不進行光柵矢量化，這些都要付出不小的代價。運用數(shù)字化成圖技術(shù)可直接在電子圖上進行分析和設(shè)計。

三、工程測量中的3S集成技術(shù)

3S（GPS-全球定位系統(tǒng)、GIS-地理信息系統(tǒng)技術(shù)、RS-遙感）技術(shù)的結(jié)合，取長補短，是一個自然的發(fā)展趨勢，三者之間的相互作用行成了“一個大腦，兩只眼睛”的框架，即GPS與RS為GIS提供區(qū)域信息及空間定位信息，而GIS進行相應(yīng)的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數(shù)據(jù)中提取有用的信息并進行綜合集成，使之成為科學(xué)的決策依據(jù)。3S融合技術(shù)為人類探測地球和分析環(huán)境提供了先進有效的手段。3S技術(shù)各有特長：遙感圖像能夠快速獲取大面積信息，但有些地物屬性又不可全面感知（如高程和經(jīng)緯度）：GPS可以迅速定位目標，但沒有地理屬性;GPS具有信息查詢分析和管理能力，但數(shù)據(jù)的獲取比較困難;因此它們的結(jié)合應(yīng)用是當(dāng)代信息科學(xué)發(fā)展的必然趨勢。3S技術(shù)的結(jié)合有多種形式，主要根據(jù)工作需要而定。應(yīng)用衛(wèi)星和航空遙感圖像與計算機信息處理技術(shù)的結(jié)合，可以快速編制各種比例尺的遙感圖和解譯工程地質(zhì)圖，指導(dǎo)選線勘察工作，其綜合效益可以提高30200倍以上，地質(zhì)選線速度可以提高3～5倍以上。3S融合技術(shù)的功能和數(shù)據(jù)資源，彼此可以相互結(jié)合，實現(xiàn)功能互補，資源共享。比如基于GPS的遙感探測，可以獲得具有三維地理信息的遙感圖像數(shù)據(jù)，并輸出三維地形模型數(shù)據(jù)（DEM）和各種實用的圖件，大大簡化了傳統(tǒng)地形測量的過程，減輕了勞動，是地理制圖技術(shù)的一個飛躍。應(yīng)用GPS三維地形模型疊加遙感圖像的技術(shù)，可以生成真實的地形模型，是當(dāng)前在計算機上進行公路環(huán)境分析，優(yōu)化路線方案的現(xiàn)代化技術(shù)之一，對優(yōu)化路線方案，提高設(shè)計質(zhì)量和速度有關(guān)鍵作用，是當(dāng)前高等級公路勘察設(shè)計自動化的主要發(fā)展方向。另外，應(yīng)用3S系統(tǒng)的信息采集、分析與制圖功能，可以有效的進行公路交通各個階段的管理工作。

四、結(jié)束語

伴隨著測繪新技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)代工程測量必將朝著測量內(nèi)外作業(yè)一體化、數(shù)據(jù)獲取及處理自動化、測量過程控制和系統(tǒng)行為智能化、測量成果和產(chǎn)品數(shù)字化、測量信息管理可視化、信息共享和傳播網(wǎng)絡(luò)化的趨勢發(fā)展。