數(shù)字化地形圖在道路建設(shè)中的運(yùn)用探析

黃要武

摘要：科技的進(jìn)步推動(dòng)了道路勘察技術(shù)的進(jìn)步，尤其是數(shù)字化地形圖的應(yīng)用，在很大程度上優(yōu)化了勘察數(shù)據(jù)的精確性，并提高了勘察效率，從而為現(xiàn)代道路建設(shè)提供了有效的技術(shù)支撐。本文首先介紹了數(shù)字化地形圖的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，再分析了傳統(tǒng)道路勘察設(shè)計(jì)中面臨的弊端，最后探討數(shù)字化地形圖在現(xiàn)代道路建設(shè)中的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化地形圖；道路建設(shè)；勘察設(shè)計(jì)

道路建設(shè)是構(gòu)建現(xiàn)代化交通網(wǎng)絡(luò)的必要途徑，而在道路建設(shè)中，勘察設(shè)計(jì)是必不可少的重要環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的道路勘察設(shè)計(jì)中，往往是采用紙質(zhì)地形圖，這在一定程度上影響了道路建設(shè)的精確性，難以滿足當(dāng)前道路建設(shè)的需求?；诖?，依托于現(xiàn)代信息技術(shù)、遙感技術(shù)與GPS定位技術(shù)以及GIS技術(shù)而發(fā)展起來的數(shù)字化地形圖開始廣泛應(yīng)用于道路建設(shè)中，實(shí)現(xiàn)了道路地形勘察的新發(fā)展。

一、數(shù)字化地形圖的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

數(shù)字化地形圖依托于現(xiàn)代信息技術(shù)、遙感技術(shù)、GPS定位技術(shù)、GIS技術(shù)而發(fā)展起來的，通過獲取、識(shí)別實(shí)際地形的相關(guān)信息，并將之以數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行編輯、儲(chǔ)存、繪制，最后傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中的制定位置，成為了有關(guān)于實(shí)際地形的數(shù)字化地形圖。借助數(shù)字化地形圖可以將平面的地形以三維形式呈現(xiàn)出來，使勘察結(jié)果更加直觀、具體，為公路勘察設(shè)計(jì)提供了極大的便利。數(shù)字化地形圖主要具備了如下的優(yōu)勢(shì)：

（一）獲取數(shù)據(jù)精確性高

要繪制出數(shù)字化地形圖，首先需要利用電子全站儀等工具在勘察位置進(jìn)行控制點(diǎn)的布設(shè)，再借助遙感技術(shù)控制相關(guān)儀器進(jìn)行全方位地勘察工作，從而獲取到全面、精確的地形數(shù)據(jù)。最后將這些地形數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，通過繪圖軟件依據(jù)數(shù)據(jù)將之繪制成高精度的數(shù)字化地形圖。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中不需要人為地參與，因此可以在很大程度上規(guī)避人工處理數(shù)據(jù)造成的誤差，使地形數(shù)據(jù)更加精確。

（二）繪制結(jié)果可利用性高

相較于傳統(tǒng)的紙質(zhì)地形圖，數(shù)字化地形圖是以數(shù)據(jù)的形式保存在計(jì)算機(jī)設(shè)備中，可以被多次備份與復(fù)制，由此不會(huì)出現(xiàn)紙質(zhì)地形圖常見的損壞、受潮、受蟲等情況，更加安全。當(dāng)數(shù)字化地形圖繪制成功之后，可以進(jìn)行多次、重復(fù)地使用，避免了不同時(shí)期不同建設(shè)團(tuán)隊(duì)的重復(fù)勘察工作，具有較高的可利用性。

二、傳統(tǒng)道路勘察中常見問題剖析

（一）勘察方式單一

傳統(tǒng)的道路勘察設(shè)計(jì)，主要是通過專業(yè)測(cè)繪人員對(duì)制定道路情況展開實(shí)際勘察工作，這種方式會(huì)在一定程度上受到自然、環(huán)境因素的影響。例如，在城市道路勘察測(cè)繪中，往往會(huì)遇到諸多城市建筑的阻礙，進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)繪結(jié)果產(chǎn)生偏差；如果是在山區(qū)進(jìn)行道路勘察，則容易受到地形、天氣等自然條件的制約，增加了測(cè)繪難度，嚴(yán)重的可能會(huì)導(dǎo)致安全問題的出現(xiàn)。

（二）測(cè)繪工作量大

傳統(tǒng)的人工勘察方式除了會(huì)導(dǎo)致工作負(fù)擔(dān)增加之外，也加大了地圖繪制的工作量，導(dǎo)致了各方面成本的提高，同時(shí)也使得成圖周期延長(zhǎng)，影響了道路建設(shè)的效率。在傳統(tǒng)的地形圖繪制過程中，需要將所勘察到的數(shù)據(jù)由人工錄入計(jì)算機(jī)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算與處理，最后再由專業(yè)的地圖繪制人員進(jìn)行地形圖的制作。在此過程中，數(shù)據(jù)錄入者面臨著大量的數(shù)據(jù)，在校對(duì)、錄入時(shí)可能因?yàn)槿藶槭韬鰧?dǎo)致數(shù)據(jù)計(jì)算失誤，不利于提高地形圖繪制的精確性。

三、數(shù)字化地形圖在道路建設(shè)中的運(yùn)用

（一）明確建設(shè)目標(biāo)基本信息

在道路建設(shè)勘察環(huán)節(jié)實(shí)施之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)建設(shè)目標(biāo)的基本信息進(jìn)行深入地調(diào)查，再結(jié)合區(qū)域規(guī)劃方案進(jìn)行道路建設(shè)方案的設(shè)計(jì)，明確需要應(yīng)用到數(shù)字化地形圖的部位，進(jìn)而將道路信息、軟件信息、調(diào)查結(jié)果充分結(jié)合，為后續(xù)勘察工作的開展奠定良好的基礎(chǔ)。

（二）規(guī)劃測(cè)設(shè)走廊帶

在公路建設(shè)的過程中，應(yīng)當(dāng)規(guī)劃處測(cè)設(shè)走廊帶，即不同區(qū)域之間所形成的一個(gè)狹長(zhǎng)地帶，從而將公路和道路道路隔離開來，并在兩者之間規(guī)劃處充足的空間，以供車輛停靠。而走廊帶的選擇需要充分考慮到周邊地形條件、水文狀況以及人文經(jīng)濟(jì)狀況，進(jìn)而規(guī)劃處最佳的走廊帶位置，同時(shí)也可以保證后續(xù)控制點(diǎn)布設(shè)更加合理。

（三）布設(shè)GPS控制點(diǎn)

要實(shí)現(xiàn)遙感技術(shù)與GPS技術(shù)在道路勘察中的應(yīng)用，就必須借助GPS控制點(diǎn)，通過布設(shè)這些控制點(diǎn)來構(gòu)建一個(gè)精密、有效的測(cè)設(shè)網(wǎng)。在控制點(diǎn)選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能地避免其靠近水域，同時(shí)還要保證點(diǎn)的位置視野、信號(hào)良好，且控制點(diǎn)與控制點(diǎn)之間應(yīng)具備良好的通視情況。每5公路應(yīng)當(dāng)布設(shè)一對(duì)GPS點(diǎn)，以此來提高數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。此外，控制點(diǎn)的選擇必須遠(yuǎn)離對(duì)信號(hào)有著較強(qiáng)干擾的設(shè)施，從而使數(shù)據(jù)傳輸不受影響，以此來優(yōu)化勘察數(shù)據(jù)的完整與精確。在布點(diǎn)過程中，若涉及到植被茂密的地區(qū)，那么可以增加該區(qū)域內(nèi)控制點(diǎn)的數(shù)量與密度，進(jìn)而保證測(cè)設(shè)的有效性。

（四）采集碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)

碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集需要借助電子全站儀，由跑鏡員通過跑鏡來繪制出地形的草圖，同時(shí)在草圖上把所獲取到的地形數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注。而跑鏡員在跑鏡的過程中，還需要對(duì)一些基礎(chǔ)設(shè)施例如管道、通信線路所處的位置進(jìn)行測(cè)定，并將之反映在草圖中。此外，碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集還包含了目標(biāo)道路的坡度、邊線以及長(zhǎng)度等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，必須保證采集工作的完整性。

（五）構(gòu)建數(shù)字化地面模型

當(dāng)獲取到了數(shù)字化地形圖繪制的相關(guān)數(shù)據(jù)之后，則應(yīng)當(dāng)進(jìn)行結(jié)果繪制。為了保證成圖的客觀性與直觀性，在繪制完成后還應(yīng)當(dāng)將數(shù)據(jù)按照相應(yīng)的比例進(jìn)行縮小，再借助建模軟件將之轉(zhuǎn)化為數(shù)字化地面模型，使之能夠更輕易地被大眾認(rèn)知。數(shù)字化地面模型屬于地理信息系統(tǒng)（GIS）的一部分，可以使目標(biāo)道路立體、直觀地呈現(xiàn)出來，進(jìn)而為道路建設(shè)提供更加明確的依據(jù)，以優(yōu)化公路建設(shè)的效率。

結(jié)束語：數(shù)字化地形圖在很大程度上提高道路建設(shè)的效率，為道路勘察設(shè)計(jì)提供了重要的依據(jù)，規(guī)避了傳統(tǒng)道路勘察方式中手段單一、數(shù)據(jù)精度低、工作量大等缺陷，進(jìn)一步提高了地形數(shù)據(jù)的精確性，為后續(xù)建設(shè)工作的高效開展奠定了有效的基礎(chǔ)，是公路勘察領(lǐng)域現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。endprint