數(shù)字化測繪技術(shù)在高速公路工程地質(zhì)勘察設(shè)計中的應(yīng)用

王愛民

摘要：為了保證公路的優(yōu)化設(shè)計和合理施工，做好公路的工程地質(zhì)勘察設(shè)計工作是非常重要的。隨著電子計算機(jī)和電子全站儀的發(fā)展和普及，數(shù)字測繪技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，幾乎占據(jù)了大部分的測繪市場，因此，在公路工程地質(zhì)勘察設(shè)計中應(yīng)用數(shù)字測繪技術(shù)，可以說是一種必然的趨勢，需要公路主管部門的充分重視。

關(guān)鍵詞：高速公路；工程地質(zhì)勘察設(shè)計；測繪技術(shù)

引言：科技的發(fā)展，促進(jìn)了測繪技術(shù)的進(jìn)步，在公路勘察測繪中，GPS測繪技術(shù)得到了較好的應(yīng)用。但從實(shí)際發(fā)展來看，測繪技術(shù)的難度和工作量都比較大，并且需要較長的時間，在應(yīng)用中有較大困難，所以施工人員應(yīng)詳細(xì)分析測繪技術(shù)在公路工程地質(zhì)勘察設(shè)計中的作用于具體應(yīng)用，現(xiàn)總結(jié)如下。

一、數(shù)字化測繪技術(shù)在高速公路勘察設(shè)計中的作用

1、提高工作效率。首先就在傳統(tǒng)設(shè)計公路工程地質(zhì)勘察設(shè)計工作中其工作人員多使用的為人工測繪法，這個方法就是將外業(yè)測量工作在圖廓上展示出來，再通過人工進(jìn)行鉛繪圖的制作，在完成這個的基礎(chǔ)再開展內(nèi)業(yè)的審核和校對工作，完成后由驗收部門進(jìn)行統(tǒng)一的驗收和進(jìn)一步的分析工作。但是這種測量方法的不利之處就在于利用這種傳統(tǒng)測繪方式不僅需要花費(fèi)大量的人力好人時間，還不能夠利用計算機(jī)去進(jìn)行準(zhǔn)確的計算與分析，而這樣所利用的就是人工法進(jìn)行測算，這樣就會消耗較大的人力和物力，還會耗費(fèi)大量的資金。最終在工作的審核階段也容易出現(xiàn)很多由于計算不精確或者是人工的疏忽而產(chǎn)生功虧一簣的結(jié)果。所以數(shù)字化測繪技術(shù)的引用在很大程度上可以規(guī)避人工和計算的錯誤，在公路工程地質(zhì)勘察設(shè)計工程中提高工作效率，節(jié)約人力和財力，以此來提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2、提升工作質(zhì)量。在對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的充分把握基礎(chǔ)上，數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用也可以為面積量算和路長量算提供一定的技術(shù)，以及在斷面分析方面提供一定的資料。對比以往傳統(tǒng)的測算工作，利用計算機(jī)應(yīng)用數(shù)字化測繪工作可以為后續(xù)工程測量提供有效的數(shù)據(jù)分析和準(zhǔn)確的計算測繪，在后續(xù)工作的實(shí)施上就可以沒有后顧之憂，不需要重復(fù)的進(jìn)行對比與正確與否的再一次就目前來看，傳統(tǒng)公路工程地質(zhì)勘察設(shè)計軟件都是矢量圖形格式，并未應(yīng)用到光柵圖形格式，在某些情況下，就需要對光柵進(jìn)行矢量化處理，這就需要付出一定的成本，為了降低成本，即可將數(shù)字化成圖技術(shù)應(yīng)用在這一過程中。這種技術(shù)的應(yīng)用可以有效提升測量工作質(zhì)量與效率，讓測繪人員從繁重的工作中解脫出來，有效的降低了他們的工作強(qiáng)度，同時，還可以有效加快施工進(jìn)度，提升施工質(zhì)量。

二、數(shù)字化測繪在工程中主要的測量工作

1、準(zhǔn)備階段的基礎(chǔ)測量

目前隨著交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，在工程地質(zhì)勘察設(shè)計方面也需要極大的準(zhǔn)備工作的涉入。在工程項目開始之前需要工作人員要進(jìn)行初步的測量和數(shù)據(jù)分析，這樣做才能保證對公路段施工情況具體的了解，以此來奠定對路面基礎(chǔ)情況的掌握，把握基本的路面地形，對工程的方方面面有一個具體的了解，更有利于下一步勘察設(shè)計工作的深入開展。在工程開始的首要階段需要設(shè)計工作人員在對以往數(shù)據(jù)的充分掌握的基礎(chǔ)上擬定修建原則和設(shè)計方案，以此來確定和計算主要工程數(shù)量，同時還需要提出相應(yīng)的施工方案建議，在工程預(yù)算方面也要提出一定的編程等，而展開這些工程的首要前提都是對整個工程項目有具體的分析和初步的了解，工程地質(zhì)勘察的目的和作用就是得知施工工程的基本面積和相應(yīng)的施工難度，在這個基礎(chǔ)上從而掌握對工程基本施工成本的初步預(yù)算。而且在初步的數(shù)據(jù)掌握階段工作人員需要進(jìn)行平面高程控制測量和必須的地形圖測量，這些方面都在數(shù)字化測繪下的是初步設(shè)計工作的主要內(nèi)容。

2、施工圖紙設(shè)計階段的工程測量

在對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的掌握之后，同時在初步工程地質(zhì)勘察完成后，這時就需要工作人員會對施工地形的相關(guān)方面有一個具體的了解，在了解掌握的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行相應(yīng)的初步設(shè)計和施工圖紙的設(shè)定。在這個過程中需要工作人員首先確定施工圖紙，在相應(yīng)的比例圖上進(jìn)行方案比選，在實(shí)際實(shí)施的基礎(chǔ)上確定最終施工方案。而在施工圖紙的設(shè)計階段，同樣也需，例如公路的縱橫面測量以及主要施工點(diǎn)地形圖測量等要工作人員對過程路線和相應(yīng)的建設(shè)進(jìn)行測量，這個過程的的工作都需要相應(yīng)的數(shù)字化測繪的參與，利用數(shù)字化測繪對高速公路工程地質(zhì)勘察設(shè)計進(jìn)行的測量工作，數(shù)字化測繪技術(shù)的普及和使用同時也能滿足勘察設(shè)計測量對精度準(zhǔn)和實(shí)際符合的需求。

三、數(shù)字測繪技術(shù)在高速公路工程地質(zhì)勘察設(shè)計中的具體應(yīng)用

1、遙感技術(shù)的應(yīng)用

遙感技術(shù)的最大優(yōu)勢之處就在于可以為公路工程提供數(shù)據(jù)圖像，而這些數(shù)據(jù)圖像的特點(diǎn)就是非常的直觀和可靠，可以應(yīng)用在公路路線的方案對比過程中，為路線的選取提供必要的數(shù)據(jù)支持，而且遙感技術(shù)的重大應(yīng)用是在大規(guī)模公路工程中，這也是很理想和有效的公路測設(shè)方法。在目前航測遙感技術(shù)是運(yùn)用最為廣泛的遙感技術(shù)，在公路工程前期工作中的實(shí)際應(yīng)用中航測遙感技術(shù)也是運(yùn)用最為廣泛的，它的主要工作內(nèi)容就是利用該項技術(shù)來進(jìn)行照片的拍攝，以及對地面控制測量的工作配合，在公路工程的工程地質(zhì)勘測設(shè)計方面為其提供實(shí)地的平面圖和精準(zhǔn)的地貌信息，在工程選線方面提供有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。再就是利用這些照片可以一定程度上得到準(zhǔn)確的地面信息，在這個基礎(chǔ)上構(gòu)成相應(yīng)的模型設(shè)計，為后續(xù)工作的開展提供有力的基礎(chǔ)。而且在這些基礎(chǔ)資料的掌握上也可以更加完善地形圖，以及提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為公路工程的設(shè)計和工程地質(zhì)勘測奠定良好的基礎(chǔ)。

2、APS和DPS技術(shù)

APS實(shí)際的意思就是航空攝影測量系統(tǒng)，以此建立的數(shù)字高程模型具有很高的基礎(chǔ)價值，它可以對相關(guān)區(qū)域的地形情況進(jìn)行非常準(zhǔn)確的反映。在掌握該項技術(shù)的基礎(chǔ)上公路設(shè)計人員就可以進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計和精確計算。利用APS和DPS在該工程項目中的應(yīng)用，在公路的工程地質(zhì)勘察設(shè)計過程中，為其提供相對完成和真實(shí)的三維地形地貌信息，這樣有利于路線方案的設(shè)計和選取，也縮短了勘察設(shè)計的周期，提高了方案質(zhì)量，促進(jìn)了公路的施工的后續(xù)發(fā)展。

3、GIS技術(shù)

我們所熟知的GIS就是指地理信息系統(tǒng)，它也是一種空間信息系統(tǒng)。這樣在計算機(jī)軟件系統(tǒng)和硬件的支持下，就可以對地球表層空間中的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行掌握分析，以及對相關(guān)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和儲存，在選取數(shù)據(jù)之后進(jìn)行必要的分析和描述。之后運(yùn)用該技術(shù)，將其他技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)綜合在一起，在充分掌握這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建三維場景，讓公路瀏覽更加的立體和全面，在這些技術(shù)的充分運(yùn)用下進(jìn)行空間分析，就可以構(gòu)建出公路選線多因素空間分析模型，滿足公路建造的客觀需求，促進(jìn)后續(xù)工作的跟進(jìn)。而且運(yùn)用該項技術(shù)還能對公路路線進(jìn)行合理設(shè)計和規(guī)劃，避免了不必要的道路問題。在很短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)公路工程地質(zhì)勘察設(shè)計的一體化，促進(jìn)公路建設(shè)的后續(xù)施工過程，同時也確保了設(shè)計方案的合理性，提高了過程建造的效率和質(zhì)量。

4、GPS技術(shù)

GPS就是我們所熟知的空間定位技術(shù)。它主要是靠GPS定位衛(wèi)星來對待測區(qū)域進(jìn)行定位和數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，它可以結(jié)合大地水準(zhǔn)面精化技術(shù)去獲取公路基礎(chǔ)控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)，以此來達(dá)到對目的地的定位掌握和精準(zhǔn)位置信息，而且在與其他定位技術(shù)相比，GPS技術(shù)的測量精度是無法比擬的，它可以突破很多既浪費(fèi)財力和物力的基礎(chǔ)測量，真正意義上實(shí)現(xiàn)GPS定位技術(shù)的三維定位功能，提升對地面高程的精確度，達(dá)到對地面數(shù)據(jù)的充分把握。

四、數(shù)字測繪技術(shù)在高速公路工程地質(zhì)勘察設(shè)計中的具體實(shí)施

1、GPS控制網(wǎng)的建立

在公路建造過程中，因為道路勘測的工作量比較大，在具體的測量過程中我們很容易就在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的把握中散失很多重要數(shù)據(jù)。所以基于這個問題，為了更好的把握對勘測對象的數(shù)據(jù)引入，我們首先就需要建立一定的GPS控制網(wǎng)，在控制網(wǎng)的作用下來對整體進(jìn)行觀測。而在這個過程中我們必須要注意到在GPS控制網(wǎng)的建立過程中，要把握好對數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度的充分把握。

2、高程控制網(wǎng)的布設(shè)

在數(shù)字測繪技術(shù)中，我們普遍的引用高程控制網(wǎng)，而這項技術(shù)的作用就在于對平面控制點(diǎn)的充分利用，在設(shè)置高程控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上可以滿足對公路設(shè)計的初步計算。利用檢測儀器滿足四等水準(zhǔn)測量要求，高程控制網(wǎng)的設(shè)定不僅滿足對道路的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)測量，還可以利用新型技術(shù)來提升相應(yīng)技術(shù)的完善和互進(jìn)。利用控制網(wǎng)來進(jìn)行道路前期的測量，在前期需要中補(bǔ)給高速公路測量需求，還要提出一定的評定基礎(chǔ)和模式設(shè)定，在使用過程中可以利用測量控制網(wǎng)平差系統(tǒng)來對評定精度進(jìn)行必要的完善工作，在這些都完成的基礎(chǔ)上打印出高程控制點(diǎn)成果，以此來滿足公路建設(shè)需求。

結(jié)語：在現(xiàn)代工程地質(zhì)勘測技術(shù)的發(fā)展下，將新型測繪技術(shù)與常規(guī)測繪技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合才能夠有效的優(yōu)化公路測繪工作的質(zhì)量，這些技術(shù)的推廣與應(yīng)用對于提升公路工程地質(zhì)勘察設(shè)計質(zhì)量，促進(jìn)社會發(fā)展都有著十分積極的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]胡亞萍.淺析測繪技術(shù)在公路勘察設(shè)計中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2014（08）：213-214.

[2]孟祥浦.測繪技術(shù)在公路勘察設(shè)計中的應(yīng)用[J].交通建設(shè)與管理，2015（Z2）：87-88.

[3]田趙紅.公路勘察設(shè)計中數(shù)字測繪技術(shù)的應(yīng)用解析[J].硅谷，2014（21）：109-110.