数字化测绘技术在道路勘测中的应用魏皛1 钟玉芳2

发表时间:2020/7/22   来源:《科学与技术》2020年2月第6期   作者:魏皛1 钟玉芳2
[导读] 数字化测绘技术是现代术发展与应用下的产物

         【摘要】数字化测绘技术是现代术发展与应用下的产物,该技术以计算机技术为基础,联合通信技术、数字化技术及相关仪器的应用,提高工程测量的高效性与精准度。本文结合笔者多年的工作经验,探讨数字化测绘技术在道路勘测中的实践应用,以供参考。
         【关键词】数字化测绘技术;道路勘测;实践应用
         勘测是道路工程建设的基础性工作,做好道路勘测,才能为道路工程设计与施工提供参考借鉴,为后续道路施工方案的制定奠定基础,因此,道路测绘水平的高低决定了道路工程建设水平的高低,越来越多人重视道路勘测技术的应用和发展。这些年来,伴随我国科技的不断发展,数字化测绘技术已不断开发并广泛应用,将道路勘测引向新的发展阶段。
1.数字化测绘技术简述
         数字化测绘技术指的是应用计算机技术的指导,通过全站仪、数字摄影测量仪、GPS以及数字化仪等辅助,对测绘对象进行勘察测量,将采集数据进行汇总和处理,最终得到测绘的具体结果[1]。与过去传统的人工测绘下处理的数据相比,数字化测绘技术应用后具有非常明显的优势。首先,数字化测绘技术应用后测量的数据可直接输入到计算机中,利用计算机软件的功能进行建模,工作人员能通过计算机直观反映被测量的对象,获取地貌、水文、地形和地质等多方面的信息,达到身临其境的体验感,帮助一些没能达到现场勘测的人员直观真实地掌握现场基本情况,同时也很好地降低传统测绘结果导致的复杂性,提高对测绘工作的理解能力。其次,数字化测绘技术建模后可对其进行及时的修改,修改过程中只需变动参数,就能快捷地得到全新的测绘结果,避免传统改动中人工重复的麻烦,也提高测绘分析工作的准确性。再者,数字化测绘技术还能采用不同软件进行建模,以达到不同要求,即便是非专业人员也能通过建模得到所需信息,这一技术也因此得到越来越多人的青睐[2]。最后,测量勘察工作中应用的测量结果通常需要进行再加工,确保其满足不同工作的需要,而传统人工测量结果需要进行转化,不能直接绘制底图,转化的过程则需耗费大量人力、精力和时间,应用数字化勘测技术解决了这一问题,大幅度提高测绘工作效率,确保现代测绘工作执行更为规范,而测绘技术也得以进一步明确其未来发展方向。
2.道路工程应用数字化测绘技术的发展要求
2.1基本任务
         道路工程建设工作中,测量环节基础而重要,特别是对地质条件有特殊要求的工程,必须确保勘测的快速与精确,提高施工进程,保障工程质量。道路工程主要勘测任务在于明确道路沿线地貌、水文条件、地形地质等,完善基本信息,同时还要准确评价路基稳定性与载荷能力,为后续选择勘测点以及更好地开展测试工作奠定基础。
         比如,一些需加强两地来往而修建的公路中,很多建设部门都要从施工成本方面考虑,确保路线经济合理,满足人员出行需要。于是道路勘测就要经过测量,绘制平面的地形图,相关人员通过设计最佳路线,形成结构。若有跨越河流的路线,就要结合河流两岸的地形绘制图标,确定具体的桥轴线长度,以作后续参考。若有经过山地的路线,那么就要考虑绕其他线路设计,也可以开挖隧道等等,另外,勘测中还要考虑收集岩层产状、厚度以及分布范围等重要信息。
2.2发展要求
         如今,人们对道路建设的要求越来越高,而测绘任务也存在诸多可变性,这也决定了工作人员需借助现代化技术手段,不断优化和变革测绘技术,使其在道路勘测工作中发挥更大的价值与作用。与过去传统的测绘相比,应用数字化测绘技术有更多的动态设计表现,同时应用计算机技术更好地满足现代公路施工需求。数据是现代化测绘工作开展的最小单元,应用数字化测绘后这一最小单元在获取的过程中发生了根本性变化,整个过程需考虑对数据的有效加工以及处理传递[3]。从专业角度来看,当前相关技术发展迅速,而技术融合的趋势也逐渐增强,应用数字化测绘的实践必然体现出更多的专业化。


3.数字化测绘技术在道路勘测中的应用
3.1 3S融合技术与数字化测绘技术
         3S融合技术主要可用于分析环境,比如利用3S融合技术能够获取一些难以被感知的检测对象信息,比如GPS能够快速定位目标却没有地理属性,GIS能够查询分析与管理却无法提高数据采集的有效性等等。应用3S技术可将其组合成多种形式,满足不同的选择需要,同时与计算机信息处理技术相结合,实现对遥感图谱的编制,帮助工作人员更好地掌握地质图。有研究发现[4],该技术与传统测量相比其工作效率提高3200倍,地质选线速度提高5倍,大大提高工作效率。将3S技术与数字资源融合,互相辅助,还能实现数据公路测绘资源的共享。比如应用GPS技术在遥感基础上得到三维立体公路项目图像,输出三维图像模型后提高地图的实用价值,减少测绘的步骤与成本。另外,在应用数字化测绘技术中,工作人员还可采用南方测绘仪器公司研发的CASS软件,该软件可支持所有版本AutoCAD,将其绘图功能与打印功能整合,同时还输入了我国传统建筑形式与特点,拥有一系列的使用功能,应用中通过CASS6.0格式处理全站仪与GPS、测振仪的数据,自动生成地形元素的草图,基本修改与编辑计算机内容,形成绘制的工作。
3.2监理GPS控制网
         道路勘察工作的各个节点分布比较长,要把握勘测对象必须建立GPS控制网,达到整体观测效果。建立过程中精度方面要求较高,通常GPS网最弱的点误差不能超过5cm,首级控制为GPS,结合道路的具体走向与分布设置各个级点,以边点混连的方式布网,确保沿线地形测量的图根导线点要求得以满足。进行作业以前,工作人员还要检校对点器,严格对中和整平,采用专用测高弯尺白式指标线直接读取观测点标志面中间到天线垂直的距离,采用华测随机软件解算业内数据。
3.3建立导线控制网
         采用二级导线组成结点网,并于GPS点间进行布设,在四等GPS点基础上埋设标石,电位布设再可永久保存的地段,为二级导线的点进行编号。观测水平角通过方向观测的方法,采用I级测距仪,一次边长测回读数四次,MD≤5mm,通过铅笔将现场的二级导线记录于表格中,统一编号。完成观测工作后对外业记录进行检查与整理,直到确保所有数据正确。
3.4布设高程控制网
         高程控制网布设平面控制点为四等水准网,从已知的水准点开始计算,确保i角误差在20°内,直接从观测中读取距离,采用中丝读数法观测无固定点。在适当位置安置水准仪,确保相同观测点进行观测时水准器的精确,每测段测站数以偶数读取,不能进行两次调焦,根据结点网将数据输入到计算机中,在各项限差达到规定标准后通过测量控制网平差系统评定精度,最后再打印成果。
3.5野外数据采集及数据处理
         数字化测绘应用于道路勘测工作时基本不能少于两名工作人员,通常采用极坐标法进行碎部测量,确定坐标后利用测绘软件如十字尺测量法等的编辑功能取得各点坐标,得到具体的测绘图形,做存盘和备份。工作人员再将外业采集数据通过GPS计算机或全站仪连接,传输到计算机中,对可能存在错误的采集数据进行修改后,编辑成要求的格式,即进行预处理,随后生成平面图形,再分幅处理外业数据,生成自动匀绘等高线和高程模型,利用测绘专用软件编辑修改,输出图件。
4.结束语
         综上所述,数字化测绘技术在现代道路勘测工作中发挥越来越重要的作用,基本取代人工勘测绘制,也是未来道路勘测的主要应用技术。相关人员在应用过程中还需不断积累经验,提高熟练性,使其在道路勘测中发挥更多的应用价值,进一步提高工作效率。
【参考文献】
[1]王政生.数字化测绘技术在道路勘测中的应用[J].民营科技,2017,11(4):16-17.
[2]于金羽.数字化测绘技术在带状地籍测量中的应用——以胶新铁路带状地籍测量为例[J].国土资源科技管理,2018,11(3):103-106.
[3]刘文斌.GIS技术和数字化测绘技术在发展及其在工程测量中的应用[J].工程技术:引文版,2016,2(43):302.
[4]王帅.数字化测绘技术在道路勘测中的应用[J].民营科技,2014,2(9):50.
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