西北综合勘察设计研究院 陕西西安 710003
摘要:在公路测量中,新引入的测绘技术有无人机机载激光雷达技术、无人机倾斜摄影技术等,这些技术相较于传统测绘技术,具有自动化水平高、数据精度高、展现形式多样化的优势,能够更好地满足现代化公路测绘需求。因此,本文在分析测绘新技术在公路测量中的应用优势的基础上,进一步对测绘新技术在公路测量中的具体应用进行分析,希望以此全面提升公路测量工作的效率及质量。
关键词:测绘新技术;公路测量;应用
国家经济的发展,离不开交通运输网络的布设,公路工程作为我国交通运输网络的重要构成要素,其构建范围的扩大,不仅给人们出行带来便利,而且解决了物资长途运输的问题,为经济发展作出了不可磨灭的贡献[1]。我国国土广阔,现阶段公路通车里程居于世界首位,但是公路测量工程发展较慢,测量技术远远落后于发达国家。为了改变这一现状,公路测量单位应该积极引进各类测绘新技术,全面提升测绘精度,提高测绘工作效率及质量,为公路建设事业的可持续蓬勃发展提供信息支持。鉴于此,本文围绕“测绘新技术在公路测量中的应用”进行分析研究具备一定的价值意义。
1.测绘新技术在公路测量中的应用优势分析
1.1自动化水平高
计算机技术、互联网技术、人工智能技术等现代化技术的发展,为测绘设备自动化、智能化作业提供了技术支持。目前,大部分测绘新技术,都具备数据采集、储存、处理、分析、传输等功能,可接受远程遥控,测量人员只要设计好路线或者布设好像控点,即可实现远程操控自动化作业,操作流程大大简化,人工成本全面降低。且通过与相关计算机软件的连接,测绘设备采集的数据信息、影像资料能够转化为地形图,甚至是三维立体模型,工作效率极高[2]。
1.2数据精度高
在测绘技术发展过程中,测绘数据精确度越来越高,测绘成果精细度显著提升。以无人机倾斜摄影技术为例,无人机上携带的数码相机、彩色数字摄影机等设备,都是高精密型数码成像式器材,具备垂直、倾斜摄影功能,以及低空捕捉地标物多角度影像的能力,近景航拍精度可达亚米级,而且,将经过扫描处理的数字化航空像片或卫星遥感影像,逐像元几何改正、镶嵌后,按照一定图幅范围裁剪,即可获得地图几何精度极高、影像信息丰富真实的数字正射影像,信息极为精细、准确、全面。
1.3展现形式多样化
现代化测绘技术成果的展示方式趋于多元化,早已跳脱出来二维图像的框架,变得更加丰富、直观。同样以无人机倾斜摄影技术为例,无人机携带传感器及摄影设备可直接获取测绘区域的影像数据、像片控点数据,这些数据进行预处理后,应用OrthoVista模块、SeamEditor等纠正拼接可得到正射影像成果,消除数据误差,再将相关数据、影像导入ContextCapture center软件中,提交任务进行三角测量解算,合理设置各项参数及像控点刺点位置,根据作业目标选择建模的区域、精度及格式,即可进行实景三维建模,直观展示测绘成果[2]。
2.测绘新技术在公路测量中的具体应用分析
2.1无人机机载激光雷达技术的应用
无人机机载激光雷达技术是比无人机遥感技术水平更高的测绘新技术,分辨率更高,可实现大范围动态探测,在短时间内获取到公路测量中所学的坐标数据,包括LIDAR=三维坐标,构建数字表面模型(DSM),生成数字高程模型(DEM),精准展现公路所在区域的地形地貌。其实,无人机遥感技术的工作效率还是比较高的,且适用范围广,受外界环境限制小,但是需要采用空中三角立体测量技术联合地面测量的工作模式,外业周期长,且数据精度低不如无人机机载激光雷达技术。
现阶段,无人机机载激光雷达技术常用于新疆、西藏等人烟稀少、地势崎岖、交通不便区域的公路测量中,这些测区内水准点分布少且自然损坏程度高,这项技术可迅速获取详细的三维数字化地图,为项目施工提供准确参考依据。技术应用过程中,根据公路测绘需求,选择合适型号的无人机与机载激光系统,确定测区范围、DSM模型地面点高程插值精度、数字正射影像分辨率后,即可设计无人机航线,远程遥控无人机进行航摄,获得全部数据后,进行差分处理,经过数次激光点自动分类及修正后,即可生成精确的DSM模型[3]。
2.2无人机倾斜摄影技术的应用
无人机倾斜摄影技术系统构成复杂,主要装置包括可从五个角度展开拍摄的多头相机,可获取三个线元素的GPS系统,以及可记录多头相机在曝光瞬间的三个角元素的姿态定位系统。这项技术在无人机航线设计上有着严格的要求,其旁向重叠度必须不低于30%,航向重叠度不低于66%,而且要想构建三维立体模型,旁向重叠度需达到50%,航向重叠度需达到70%。在获取航拍数据及影像后,可将之道路PIX4DMAPPER 软件,自动校正,提取出详细的影像信息及位置信息,然后再道路像控点文件,标出控制点位置,应用SIFT特征提取算法提取影像特征,将连接点、控制点坐标进行联合平差进行三角测量处理,然后再通过点云加密处理,生成DSM模型及数字正射影像图[4]。在这一过程中,应该采用光学实验室检校法、试验场检校法、自检校法等多种方法,检测多头相机,以防其发生径向畸变差、偏心畸变差等问题,导致影像变形。
2.3紫蜂技术(ZigBee技术)的应用
ZigBee技术,指的是在短距离与低速率下应用的一种无线通信技术,该项技术的特点优势显著,主要包括:低功耗、低成本、时延短、网络容量大、安全可靠等。并且,ZigBee技术的响应速度快,其节点连接进入网络的时间只需要30ms,和蓝牙节点连接进入网络所需使用的3-10s面更短[5]。由此可见,为了提高公路测量的效率及质量,可合理科学地应用ZigBee技术,利用该项技术对路基、路面的沉降及水平位移进行观测,还可以在工程项目现场构建大量的无人值守的测绘节点,进一步使全天候及全时段观测得到有效实现。因此,在公路测量工作开展过程中,ZigBee技术值得借鉴及应用。
3.结语
综上所述,随着社会的发展,在高新科技支持下,现代测绘技术体系在理论、技术上都得到了迅猛的发展,技术面貌日新月异,为公路测量成效的全面提升提供了保障。公路测量是公路建设事业发展过程中不可或缺的项目,由于公路布设范围广,线路常,工作量较大,工序复杂,如果依靠传统的人工测量方法,工作周期长,效率低,无法保证数据的即时性与准确性。测绘新技术的引进,拉开了现代化公路测量的帷幕,让相关工作变得更为精准高效,数据精确度显著提升。因此,可以合理科学地应用无人机机载激光雷达技术、无人机倾斜摄影技术、ZigBee技术等;并且,在这些测绘新技术应用过程中,公路测量单位应该严格遵守我国交通部在2007年印发的《公路勘测规范》(JTG C10—2007)中的规章制度,以此确保测绘新技术应用效果的提升,进一步全面提升公路测量的工作效率及质量。
参考文献:
[1]李益强,张坤宜,速云中,张齐周,侯林锋.公路缓和曲线测量定位的几个问题[J].资源信息与工程,2019,34(01):157-159.
[2]郭文玉,文竞舟,任志华,武刚.山区公路高路堤坍塌快速测量与模型构建[J].公路交通科技(应用技术版),2018,14(10):142-143.
[3]付业平,李奎,李建.GPS高程拟合模型在高速公路高程测量中的应用——以巴达高速公路高程控制测量为例[J].测绘,2018,41(02):93-96.
[4]张腾飞,王占宏,杨新海,姚顽强.无人机航测系统在高速公路横断面测量中的应用[J].测绘与空间地理信息,2018,41(11):190-193.
[5]潘雨竹.公路工程中工程测量技术的应用分析[J].江西建材,2017(06):225+228.