路橋工程測量技術(shù)要點及應(yīng)用探究

王福音

山東省棗莊市市中區(qū)交通運輸服務(wù)中心 山東 棗莊 277100

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得人們對空間地理信息的了解程度不斷加深，建立在智能化和自動化技術(shù)基礎(chǔ)上的先進的測繪技術(shù)為人們提供精準(zhǔn)的測繪技術(shù)服務(wù)，使得人們對空間地理信息的掌握程度不斷加深[1]。在路橋工程領(lǐng)域，獲得高精度的施工區(qū)域地理信息對于路橋項目的有序進行有著深遠(yuǎn)意義。數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用解決了傳統(tǒng)測繪技術(shù)中數(shù)據(jù)延遲大、安全性和精度低的問題，為路橋工程設(shè)計單位和施工單位提供了準(zhǔn)確地路橋位置信息，使得路橋施工作業(yè)得以順利開展。

1 數(shù)字化測繪技術(shù)的概述

數(shù)字化測繪技術(shù)是以現(xiàn)代智能化技術(shù)為核心的一種高精度測量方法，其包括GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、RS技術(shù)和數(shù)字成圖技術(shù)等，在各項技術(shù)相互協(xié)作的過程中獲得目標(biāo)去區(qū)域地理信息數(shù)據(jù)，從而為路橋工程領(lǐng)域提供有效的數(shù)據(jù)參考。數(shù)字化測量技術(shù)的優(yōu)點在于能夠保障測繪數(shù)據(jù)的真實性和安全性，防止數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟失或損壞[2]。數(shù)字化測繪技術(shù)的測繪效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的測繪方法，而且無需技術(shù)人員進行多余的和復(fù)雜的操作，各類地理信息的收集和分析主要通過計算機完成，解決了傳統(tǒng)測繪方法中人工計算結(jié)果準(zhǔn)確性較差這一問題[3]。目前很多路橋工程測量都會應(yīng)用數(shù)字化測量技術(shù)，路橋測量市場也進入了數(shù)字化的時代，其對于現(xiàn)代測量產(chǎn)業(yè)而言有著極為重要的意義。

2 數(shù)字化測量技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)字化測量是對各類先進的測量技術(shù)的概括，在設(shè)計測量過程中針對不同的測量目標(biāo)和圍繞著不同的測量要求需要選擇特定的測量方法，無論是GPS技術(shù)、GIS技術(shù)，還是RS技術(shù)或數(shù)字成圖技術(shù)，都是在不同的測量環(huán)節(jié)扮演著不同的角色，發(fā)揮著不同的作用。但是總體倆看，這些技術(shù)互相寫作、互相補充能夠使得測量結(jié)果的精度和準(zhǔn)確性得到提升，為路橋工程行業(yè)提供更多有價值的地理信息[4]。

2.1 GPS技術(shù)

GPS技術(shù)是一種全天候和全方位的定位技術(shù)，通過多組衛(wèi)星和地面接受基站組成，能夠?qū)迕准墑e的目標(biāo)進行準(zhǔn)確定位。在路橋工程測量中，需要獲得準(zhǔn)確的建筑物位置數(shù)據(jù)，根據(jù)施工區(qū)域周邊建筑物的位置設(shè)計施工方案，從而將周圍建筑帶來的影響降低，同時也保障路橋位置的可靠性。GPS衛(wèi)星與地面基站能夠進行數(shù)據(jù)傳輸，計算機系統(tǒng)則結(jié)合相應(yīng)的數(shù)據(jù)對路橋位置進行計算。例如，GPS衛(wèi)星向地面發(fā)射信號，如果信號遇到了障礙物會發(fā)生發(fā)射，基站接受反射信號后能夠根據(jù)信號波形和速度變化情況對路橋進行定位，從而獲得路橋準(zhǔn)確的位置信息[5]。GPS技術(shù)定位技術(shù)容易受到時鐘差、電離層和對流層的影響導(dǎo)致信號傳播時間發(fā)生變化或信號數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟失，但是通過GPS衛(wèi)星和地面基站的協(xié)同工作能夠?qū)⑦@些因素帶來的影響降低，確保定位精度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。目前很多路橋工程測繪都會應(yīng)用GPS技術(shù)，其對路橋工程行業(yè)而言有著極為重要的意義。

2.2 GIS技術(shù)

GIS技術(shù)在地理信息測量中應(yīng)用非常廣泛，該技術(shù)應(yīng)用了多種先進的智能化技術(shù)，能夠有效地分析空間地理信息[6]。GIS系統(tǒng)的由硬件和軟件兩個部分組成，硬件是獲取、接收和傳遞空間地理信息的裝置，軟件是分析空間地理信息的核心，測繪裝置能夠?qū)y量到的地理信息傳遞到GIS系統(tǒng)中，系統(tǒng)內(nèi)置的軟件能夠?qū)@些信息進行進一步地處理，根據(jù)相關(guān)信息進行建模，將地理特征通過三維的模型展示出來。例如，測繪裝置在獲取地面位置信息后，發(fā)現(xiàn)地面存在一條5000m的大橋，GIS系統(tǒng)可以根據(jù)大橋的面積和高度對目標(biāo)區(qū)域地理信息進行建模，為人們提供立體的地理信息。GIS技術(shù)的應(yīng)用可以使得路橋工程量結(jié)果“活”起來，無需人們通過手工繪制二維圖像，計算機就能夠?qū)⒍S和三維圖像展示出來，為設(shè)計人員和施工人員提供了便捷的測繪服務(wù)。

2.3 RS技術(shù)

RS技術(shù)也叫遙感技術(shù)，在地理信息測量中應(yīng)用廣泛。高空的測量裝置向地面發(fā)射電磁波，電磁波經(jīng)過傳播、發(fā)射和折射后會在速度和頻率等方面發(fā)生變化，根據(jù)電磁波的變化情況計算地理信息，從而獲得測量區(qū)域的地理數(shù)據(jù)。在路橋工程測繪過程中，航天遙感技術(shù)和地面遙感技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，航天遙感技術(shù)主要應(yīng)用高空探測器進行測繪，如無人機或低空衛(wèi)星等，地面遙感技術(shù)主要通過地面信號收發(fā)裝置進行測量[7]。在遙感技術(shù)中，高清晰度的相機對于測量數(shù)據(jù)精確性的提升有著關(guān)鍵的意義，這是獲得地面信息的重要方法。除了以上技術(shù)之外，光譜掃描裝置在遙感技術(shù)中也有著重要應(yīng)用，通過光譜的變化分析地理信息是遙感技術(shù)中的重要方法，通過分析和了解紅外光特點獲得目前區(qū)域信息。

2.4 數(shù)字成圖技術(shù)

數(shù)字成圖技術(shù)是一種搭載在數(shù)字化檢測系統(tǒng)中的圖像處理技術(shù)，測繪裝置在獲取目標(biāo)數(shù)據(jù)后能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，而數(shù)字成圖系統(tǒng)則通過特定的算法將測繪數(shù)據(jù)進行排列，繪制出目標(biāo)區(qū)域的圖像。路橋工程測繪時需要對路橋平面信息進行掌握，這樣能夠避免設(shè)計過程中因為缺少精確的地理信息導(dǎo)致設(shè)計方案無法滿足實際施工的要求，通過數(shù)字成圖方法能夠?qū)⒅苓吔ㄖ锏姆植挤绞秸莆?，結(jié)合周邊建筑物的分布特點對施工區(qū)域路橋的分布方式進行合理設(shè)計，這樣能夠避免因為測繪數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確度導(dǎo)致新修建路橋與周邊建筑物位置過于接近這類問題出現(xiàn)，有效的保障了建筑施工的安全性。數(shù)字成圖技術(shù)幾乎被應(yīng)用于每一項路橋工程測繪工作中，這也是人們對施工區(qū)域地理信息進行了解的重要方式。

3 數(shù)字化測繪技術(shù)在路橋工程測量中的優(yōu)勢

數(shù)字化測繪技術(shù)是測繪行業(yè)應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)，其能夠解決傳統(tǒng)測繪技術(shù)中測繪精度差、測繪信息丟失和測繪效率低等問題，有效地提升了路橋工程測量的質(zhì)量。數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)勢包括測繪效率高、測繪信息完整性高和測繪精度高等，這也是現(xiàn)代工程測量中主要以數(shù)字化測量技術(shù)為主的原因。本章將對數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)勢進行分析。

3.1 測繪精度高

路橋工程測量對于精度要求較高，想要獲得足夠高精度的測繪數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的測繪技術(shù)顯然無法實現(xiàn)這一要求。數(shù)字測繪技術(shù)借助于各類先進的測繪工具，能夠自動地判識別和斷地面信息，并將這些信息通過數(shù)字的形式上傳至系統(tǒng)，系統(tǒng)利用特定的算法進行分析，從而獲得準(zhǔn)確的測繪信息。例如，GPS技術(shù)能夠?qū)⒙窐蛭恢镁_到厘米級別以內(nèi)，設(shè)計階段將設(shè)計誤差控制在厘米級別即可，這樣能夠避免路橋之間的位置出現(xiàn)明顯的變化。高精度測量要求是路橋工程測量的核心，在未來階段數(shù)字化測量精度將會再度提升，甚至可能達(dá)到毫米級別，路橋工程設(shè)計和施工工作將會獲得更多有效的數(shù)據(jù)支撐。

3.2 測繪延遲低

測繪數(shù)據(jù)延遲是影響測繪精度的重要因素，如果數(shù)據(jù)存在較大延遲，那么系統(tǒng)在計算測繪數(shù)據(jù)信息時將會以延遲后的數(shù)據(jù)為主，無法保障測繪的精度。數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)勢之一是測繪延遲較低，測繪數(shù)據(jù)能夠在極短的時間內(nèi)傳輸至測繪系統(tǒng)中，低延遲意味著數(shù)據(jù)在傳輸過程中的丟失率和破損率降低，數(shù)據(jù)的完整性和安全性得到了提升。路橋工程設(shè)計和施工對于數(shù)據(jù)精度要求非常高，如果其中一個數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤，都可能對整個施工設(shè)計方案和施工規(guī)劃造成影響。例如，在河邊路橋施工中，如果對河流信息的測量存在較大延遲，那么系統(tǒng)在計算河流信息時能夠出現(xiàn)更大誤差，導(dǎo)致路橋與河流的位置過于靠近，從而影響房屋建筑的安全性。而應(yīng)用數(shù)字化測繪方法，信息收集裝置能夠在極短的時間內(nèi)將信息傳輸?shù)较到y(tǒng)中，避免了信息子啊傳輸過程中出現(xiàn)丟失，確保了施工作業(yè)的安全性。

3.3 測繪效率高

傳統(tǒng)測繪方法主要以人工測量為主，這種方法受到測繪人員技術(shù)操作影響較大，對一個區(qū)域進行測量往往需要花費大量的時間。而數(shù)字化測繪技術(shù)主要通過計算機進行測繪，技術(shù)人員需要提前將測繪儀器安裝到制定的位置，對儀器進行調(diào)整和校準(zhǔn)，經(jīng)測繪參數(shù)輸入到儀器中，系統(tǒng)根據(jù)測繪測速自動進行測繪，獲得信息后自動傳輸?shù)较到y(tǒng)中進行處理，技術(shù)人員可以獲得施工區(qū)域的三維地理信息圖像。較高的測繪效率能夠為路橋工程施工提供足夠的設(shè)計時間和規(guī)劃時間，縮短整個路橋工程的周期。數(shù)字化測繪的核心在于智能化和自動化技術(shù)的應(yīng)用，這些技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動處理信息的目標(biāo)，無需技術(shù)人員進行計算，這也避免了技術(shù)人員出現(xiàn)計算錯誤，導(dǎo)致最終的測繪結(jié)果出現(xiàn)錯誤。較高的測繪效果使得數(shù)字化測繪技術(shù)成為路橋工程測量過程中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一，有效的保障了測繪的質(zhì)量。

4 提升數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的措施

雖然數(shù)字化測繪技術(shù)能夠為路橋工程測量人員提供高效的和便捷的測繪服務(wù)，但是在具體的測繪過程中也會受到多種因素的影響導(dǎo)致測繪結(jié)果的誤差增大，因此測繪單位應(yīng)該結(jié)合測繪過程中常見的問題對數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用流程進行控制，確保整個測繪測繪流程的有序性，使得各項測繪數(shù)據(jù)的精度得到有效提升，為路橋工程設(shè)計和施工提供足夠的數(shù)據(jù)。

4.1 多種技術(shù)協(xié)作工作

想要獲得精確的測繪數(shù)據(jù)信息，除了必須嚴(yán)格地按照技術(shù)操作規(guī)范使用測繪技術(shù)，同時也需要應(yīng)用多種測繪技術(shù)，通過多種技術(shù)協(xié)調(diào)工作獲得更加準(zhǔn)確的測繪信息。目前很多測繪單位進行測繪時都會將GPS技術(shù)、GIS技術(shù)和RS技術(shù)等應(yīng)用，通過對比各類測繪技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)對測繪結(jié)果的誤差進行分析，從而獲得更為精確的測繪數(shù)據(jù)信息。但是部分單位在測繪時主要圍繞著單一的測繪技術(shù)方法開展工作，無法保障測繪信息的精確性，因此提倡這些單位能夠?qū)W習(xí)其他測繪其他測繪單位，將多種測繪技術(shù)應(yīng)用，通過分析和對比不同測繪技術(shù)獲得的測繪結(jié)果對測繪數(shù)據(jù)進行更正，使得測繪誤差得到有效的控制，更好的保障測繪結(jié)果準(zhǔn)確性。除了使用多種技術(shù)協(xié)調(diào)的測繪方法之外，還需要測繪單位做好技術(shù)改進工作，能夠發(fā)現(xiàn)測繪技術(shù)中存在的問題，通過其他技術(shù)進行補足，這樣也能夠使得測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性得到提升，為人們提供更多便捷的測繪服務(wù)。

4.2 改進誤差分析方法

數(shù)字化測繪技術(shù)獲得的地理信息數(shù)據(jù)也存在著一定的誤差，只是這些數(shù)據(jù)的誤差相對較小，但是隨著路橋工程行業(yè)發(fā)展，建筑行業(yè)對于測繪數(shù)據(jù)誤差的要求越來越高，進一步降低測繪誤差對于路橋工程施工而言有著重要的意義。測繪單位應(yīng)該組織技術(shù)人員研究更多降低誤差的方法，通過減少測量誤差使得測量結(jié)果的準(zhǔn)確性得到提升。改進誤差方法應(yīng)從兩個方面入手，首先計算機算法方面，計算機算法對測繪數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性有著直接的影響，對于測繪單位而言，雖然無法對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行改進，但是可以設(shè)計出更多精確的計算方法，計算機算法開發(fā)人員將這些計算法方法加入到計算機系統(tǒng)中能夠提升算法的精確度。其次是趕緊測繪技術(shù)操作方法，特別是對容易引起誤差的操作方法進行改進，減少人工操作在這些環(huán)境的出現(xiàn)，通過機器對這些操作進行控制，這樣可以使得人為疏忽帶來的影響降低，從而更好地幫助人們獲得高精度的測繪數(shù)據(jù)。改進誤差分析方法的目的在于減少誤差，使得測繪結(jié)果與實際情況變得高度一致，這樣能夠為路橋工程提供更多有效的測繪數(shù)據(jù)參考。

4.3 強化測繪技術(shù)管理

技術(shù)管理是提升測繪結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵，因此測繪單位應(yīng)不斷強化技術(shù)管理工作，通過高效的技術(shù)管理方法實現(xiàn)預(yù)期的管理目標(biāo)。首先，應(yīng)將各類測繪技術(shù)規(guī)范總結(jié)成技術(shù)管理制度，通過嚴(yán)格地技術(shù)管理制度進行管理，使得技術(shù)操作人員能夠結(jié)合技術(shù)管理準(zhǔn)則和技術(shù)操作規(guī)范開展測繪工作，從而有效地減少人員操作不當(dāng)帶來的影響；其次，做好技術(shù)指導(dǎo)工作，在測繪現(xiàn)場應(yīng)配備至少一名有經(jīng)驗的專業(yè)測繪人員，其作用是對測繪工作人員進行技術(shù)指導(dǎo)和管理，通過這種方法減少技術(shù)人員人為疏忽問題的出現(xiàn)，進一步保障測繪工作的可靠性；最后，建立現(xiàn)場監(jiān)督制度，對技術(shù)人員進行監(jiān)督，對于一些常見的技術(shù)問題應(yīng)該集中進行分析和處理，發(fā)現(xiàn)技術(shù)人員出現(xiàn)技術(shù)操作不當(dāng)問題，應(yīng)該及時進行糾正，防止技術(shù)操作不當(dāng)問題影響后續(xù)的測繪結(jié)果。強化技術(shù)管理工作對于保障測繪結(jié)果質(zhì)量有著關(guān)鍵的意義，測繪單位全面分析和研究技術(shù)管理指標(biāo)，不斷地完善技術(shù)管理準(zhǔn)則，通過嚴(yán)格的技術(shù)管理模式對技術(shù)人員的操作進行全面地約束，使其能夠按照嚴(yán)格的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)用測繪技術(shù)，解決了技術(shù)人員操作不當(dāng)問題能夠使得測繪效果得到提升，測繪結(jié)果更能反映出真實的地質(zhì)特點。

5 結(jié)束語

總而言之，數(shù)字化測繪技術(shù)在路橋工程測量中應(yīng)用廣泛，其為路橋工程提供了準(zhǔn)確的和可靠的測繪數(shù)據(jù)，使建筑設(shè)計和路橋施工作業(yè)能夠有效的開展。數(shù)字化測繪技術(shù)相比于傳統(tǒng)的測繪技術(shù)更具優(yōu)勢，在測量精度、測量效率和測量質(zhì)量方面等尤為突出，應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)是路橋工程測量行業(yè)發(fā)展的重要的方向，在未來階段數(shù)字化測繪技術(shù)將會有著更為重要的應(yīng)用，各類新的智能化的測繪技術(shù)將會出現(xiàn)并應(yīng)用于路橋測繪工作中，這對于路橋測繪行業(yè)的發(fā)展將會產(chǎn)生非常重要的影響，路橋工程行業(yè)的發(fā)展也將會進入一個嶄新的階段。