公路測(cè)量測(cè)繪工程中新型技術(shù)的應(yīng)用分析

陳輝

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展及城市化進(jìn)程的不斷加快，國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛越發(fā)展。如高速鐵路、高速公路、高層建筑、水利水電等大 型工程建設(shè)，無(wú)論是建設(shè)規(guī)模、建設(shè)質(zhì)量、還是建設(shè)核心技術(shù)都取得了創(chuàng)新性進(jìn)步。其中，作為始終貫穿各類(lèi)工程勘察、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)等各個(gè)階段的 工程測(cè)量技術(shù)，隨著云技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G 等大批新技術(shù)應(yīng)用，測(cè)量技術(shù)隨之創(chuàng)新性發(fā)展，有效引領(lǐng)并助推了工程建設(shè)的智能化發(fā)展進(jìn) 程。

關(guān)鍵詞：公路測(cè)量;測(cè)繪工程;新型技術(shù);應(yīng)用

引言

中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展在一定程度上極大地推動(dòng)了公路測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展。 這一良好進(jìn)展使公路測(cè)繪工程測(cè)量數(shù)據(jù)更加廣泛準(zhǔn)確，有助于提高公路工 程的整體質(zhì)量。測(cè)繪技術(shù)的技術(shù)運(yùn)行雖然在發(fā)展過(guò)程中受到嚴(yán)重阻礙，但 測(cè)繪技術(shù)卻逐漸停滯不前。但是，通過(guò) GPS 等數(shù)字信息系統(tǒng)的使用，公路 勘測(cè)和測(cè)繪已成為運(yùn)行中必不可少的工具。當(dāng)今，隨著科技的不斷發(fā)展，中國(guó)已進(jìn)入數(shù)字信息時(shí)代，公路測(cè)繪技術(shù)具有穩(wěn)定的發(fā)展趨勢(shì)，能有效確 保公路測(cè)繪工程的測(cè)繪效率和質(zhì)量。

1 新型測(cè)量技術(shù)優(yōu)勢(shì)

具體特點(diǎn)如下：1、測(cè)量范圍廣。受場(chǎng)地限制少，環(huán)境適用范圍廣，各類(lèi) 復(fù)雜地形均可使用。能在較短時(shí)間內(nèi)，從空中對(duì)大跨度大面積地區(qū)進(jìn)行對(duì)地 測(cè)量。2、測(cè)量及時(shí)準(zhǔn)確。獲取信息的速度快、周期短，能及時(shí)獲取所需最新 資料，在航攝過(guò)程中可實(shí)行即時(shí)重拍、軌跡回放、分析漏拍等。3、測(cè)量信息 量大。能及時(shí)準(zhǔn)確地動(dòng)態(tài)反映地面環(huán)境的變化，能按照一定周期對(duì)同一地區(qū) 重復(fù)觀測(cè)，有助于通過(guò)獲取的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)并動(dòng)態(tài)跟蹤地表變化。4、測(cè)量準(zhǔn)確 度高。新型測(cè)量技術(shù)主要是數(shù)字通信技術(shù)、攝像機(jī)、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)設(shè)備 等先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的集合，各種設(shè)備技術(shù)的發(fā)展和系統(tǒng)整體集成技術(shù)相對(duì)成 熟，可獲取超高分辨率數(shù)字影像和定位數(shù)據(jù)。5、操作靈活便捷。無(wú)人機(jī)航空 攝影適于低空飛行，受天氣因素、地面環(huán)境因素影響較小，對(duì)起降場(chǎng)地環(huán)境 要求低，機(jī)動(dòng)靈活。6、測(cè)量施工安全。利用無(wú)人機(jī)航空攝影非載人飛行，屬 于非接觸性測(cè)量，進(jìn)入高危地域進(jìn)行測(cè)量施工可大大降低施工危險(xiǎn)性。

2 新型測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的重要價(jià)值

新時(shí)期社會(huì)發(fā)展中，我國(guó)的一些工程理論在數(shù)量和范圍上都在逐步增 加，從而為測(cè)量工作和工程測(cè)量項(xiàng)目順利發(fā)展提供了重要的基本保障。但 是，關(guān)于工程測(cè)量項(xiàng)目的發(fā)展現(xiàn)狀，測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，地質(zhì)環(huán)境測(cè)繪也沒(méi) 有受到重視，這將在一定程度上影響工程的順利發(fā)展，即使誤差為 0.001mm，也會(huì)影響工程的順利發(fā)展。因此，工程測(cè)量員會(huì)將新的測(cè)繪技術(shù) 與工程基礎(chǔ)進(jìn)行比較。如果項(xiàng)目基礎(chǔ)不完善，會(huì)直接影響項(xiàng)目順利發(fā)展和 項(xiàng)目后期的實(shí)施效果。新的測(cè)繪技術(shù)可以通過(guò)多維空間時(shí)間索引查找技術(shù) 測(cè)量點(diǎn)，然后利用二維四叉樹(shù)索引、三維 r 樹(shù)索引和時(shí)間索引等優(yōu)化技術(shù) 測(cè)量和測(cè)繪效果。在應(yīng)用新測(cè)繪技術(shù)的背景下，員工可以獲得第一手的資 源和數(shù)據(jù)，通過(guò)與專(zhuān)業(yè)人員的測(cè)繪優(yōu)化項(xiàng)目的測(cè)繪效果，并在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)環(huán) 境中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。只有這樣，員工才能了解項(xiàng)目情況，為以后項(xiàng)目的順 利發(fā)展提供重要的基本保證。

3 公路測(cè)量測(cè)繪工程應(yīng)用新型技術(shù)

3.1 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)

無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在無(wú)人機(jī)技術(shù)、GPS 定位技術(shù)、通訊技術(shù)、航空?攝影技術(shù)等基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)，通過(guò)在飛行平臺(tái)上搭載各類(lèi)傳感器，從垂直、 傾斜等多角度采集影像，確保攝影數(shù)據(jù)具有多視角、高重疊度，再通過(guò)現(xiàn)?有專(zhuān)業(yè)處理軟件快速生成高精度三維模型，為現(xiàn)場(chǎng)提供所需三維可視化大?場(chǎng)景。此項(xiàng)新技術(shù)在各類(lèi)工程建設(shè)中具有重要意義，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工程限界?范圍內(nèi)的主要道路、橋梁、隧道、建筑等設(shè)施建立三維模型，為各類(lèi)工程?規(guī)劃、建設(shè)、管理提供虛擬可視化的場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)狀及規(guī)劃方案三維化、 實(shí)景化、數(shù)字化的疊加顯示。

3.2GPS 測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)與應(yīng)用

GPS 測(cè)量技術(shù)作為一種相對(duì)成熟的技術(shù)測(cè)繪技術(shù)，廣泛應(yīng)用于公路測(cè) 繪項(xiàng)目中。它不僅具有操作簡(jiǎn)便、適用性強(qiáng)的特點(diǎn)，而且具有很高的測(cè)量 效率和精度，能有效滿(mǎn)足現(xiàn)階段公路測(cè)量的要求。當(dāng)前，GPS 測(cè)量技術(shù)在 公路勘測(cè)中的應(yīng)用正在深化。該技術(shù)可在 50 公里范圍內(nèi)將測(cè)量結(jié)果的精度 保持在厘米級(jí)。值得一提的是，隨著測(cè)量深度的增加，GPS 測(cè)量技術(shù)的測(cè)量精度也有所提高。研究表明，GPS 測(cè)量技術(shù)的精度誤差可在地下 300 ～ 1500m 范圍內(nèi)控制在 1mm 以下。為提高該技術(shù)的應(yīng)用水平，確保工程測(cè)量 精度，公路實(shí)際測(cè)量中還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：第一，工程測(cè)量員應(yīng)在定點(diǎn)位 置確定的基礎(chǔ)上，對(duì)坐標(biāo)框架和坐標(biāo)模型進(jìn)行集中分析，處理相關(guān)數(shù)據(jù)并 實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，建立相對(duì)完善的工程運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)。二是公路現(xiàn)場(chǎng)勘察測(cè)繪 需要規(guī)范 GPS 定位和測(cè)量?jī)x器的安裝：一是 GPS 測(cè)量?jī)x器的三腳架必須直 接放置在門(mén)架中心上方，以確保對(duì)設(shè)備測(cè)量角度的適當(dāng)控制;另一方面，應(yīng)控制設(shè)備基礎(chǔ)水平，以確保設(shè)備的整體平衡。

3.3 三維激光掃描測(cè)量技術(shù)

在公路施工領(lǐng)域，隨著 BIM 技術(shù)、3D 打印技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，三 維激光掃描技術(shù)悄然興起并得到深入推廣應(yīng)用。其核心是激光發(fā)射器、激 光反射鏡、激光自適應(yīng)聚焦控制單元、CCD 技術(shù)、光機(jī)電自動(dòng)傳感裝置。 大多數(shù)激光掃描技術(shù)采用無(wú)接觸式高速激光測(cè)量，以點(diǎn)云形式獲取掃描物 體表面陣列式幾何圖形的三維數(shù)據(jù)。三維激光掃描技術(shù)是充分利用了激光 的獨(dú)特性進(jìn)行掃描測(cè)量施工，具有非接觸性、數(shù)據(jù)采樣率高、主動(dòng)發(fā)射掃 描光源、分辨率高、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)與傳統(tǒng)的三維數(shù)據(jù)采集，具 有無(wú)需設(shè)置反射棱鏡進(jìn)行無(wú)接觸測(cè)量，無(wú)人區(qū)危險(xiǎn)地段進(jìn)行測(cè)量，突破單 點(diǎn)測(cè)量方式獲取海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)，對(duì)目標(biāo)測(cè)量更細(xì)致更高效。同時(shí)三維激光 掃描技術(shù)與全球定位系統(tǒng)（GPS）等新技術(shù)相結(jié)合，在大范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)物模型 的高精度實(shí)時(shí)獲取、各類(lèi)工程三維模型重建、某區(qū)域環(huán)境地理信息獲取等 具有明顯優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)攝影測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域的重要補(bǔ)充和完善。

3.4 地理信息技術(shù)

地理信息技術(shù)是新測(cè)繪技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)手段之一，具有以下 優(yōu)點(diǎn)：信息采集能力強(qiáng)、記憶能力好、信息數(shù)據(jù)深入分析、信息科學(xué)采集 的分類(lèi)管理以及用戶(hù)方便。采用地理信息技術(shù)時(shí)，員工可以創(chuàng)建三維可視 化技術(shù)，即利用地理信息技術(shù)，數(shù)據(jù)信息可以用三維圖像呈現(xiàn)，為員工的 日常測(cè)繪工作提供了很方便的方法。（7）在進(jìn)行中的項(xiàng)目中使用地理信息 技術(shù)，一方面是為了更快地分析項(xiàng)目的施工環(huán)境，預(yù)測(cè)后期項(xiàng)目的發(fā)展?fàn)?況，并為項(xiàng)目順利施工提供重要的基本保障。另一方面，它可以幫助工程?師及時(shí)了解施工環(huán)境，及時(shí)消除和預(yù)防一些安全隱患，加強(qiáng)工程測(cè)繪效果，為工程順利發(fā)展提供重要的基本保障。

結(jié)束語(yǔ)

概括地說(shuō)，測(cè)繪是公路橋梁建設(shè)全過(guò)程中極為重要的環(huán)節(jié)，可視為公 路建設(shè)全過(guò)程的重要組成部分。因此，在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科技手段的應(yīng)用 下，我們可以獲得相應(yīng)的發(fā)展機(jī)遇，利用各種各樣的新技術(shù)，使高速公路 的質(zhì)量問(wèn)題相對(duì)得到保障。在一定程度上，新技術(shù)是當(dāng)前公路建設(shè)的有力 支撐。因此，要想在公路測(cè)繪過(guò)程中充分發(fā)揮這些測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，就必 須從不同角度對(duì)其進(jìn)行分析，把握與社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的時(shí)代趨勢(shì)，更好地 滿(mǎn)足當(dāng)今社會(huì)健康發(fā)展的基本需要。

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