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铁路勘察设计中测绘技术的应用

发表时间：2020/12/18 来源：《基层建设》2020年第24期作者：邱钢伟罗洋

[导读] 摘要：伴随着时代与社会经济的快速发展，推动我国铁路工程建设规模不断扩大，同时更多科技技术被应用其中已提升工程建设效率。

        中国铁路设计集团有限公司天津 300308
        摘要：伴随着时代与社会经济的快速发展，推动我国铁路工程建设规模不断扩大，同时更多科技技术被应用其中已提升工程建设效率。本文对铁路勘察设计中现代测绘技术的发展现状进行了分析，然后对现代化测绘技术在铁路勘察设计中的应用进行了探讨，并分析了具体的测绘方法，以供同行参考。
        关键词：铁路勘察设计；测绘技术
        引言
        现在铁路在我们生活中非常重要，因为人们有一个较为长时间的旅行的时候，都会选择做火车甚至高铁。但是修建铁路工程是非常麻烦的一件事情，不仅要提前勘测地形，需要很多的人力物力，而且这是一个浩大的工程，需要很多时间来完成。所以说发展现在铁路工程自动化测绘技术是一个势在必得的事情，这是随着历史的趋势而发展的。
        1铁路勘测设计一体化的发展
        国外对勘测设计智能化和一体化的研究时间较长。20世纪60年代，计算机辅助勘测设计在公路设计领域掀起了一股潮流，而进行这些研究的是一些发达国家，这些国家依靠先进的技术不断研制出了各种勘测设计软件。而计算机辅助勘测设计由最初的单向开发转向整体开发则是在20世纪80年代后期，这一开发技术的转变让勘测设计一体化和智能化的概念以及研究体系有了最初的雏形。我国铁道部在“九五”铁路科技发展规划中提出，铁路勘测设计要广泛采用遥感、航测、综合勘探以及电子计算机技术，争取实现勘测设计一体化、智能化，从此我国对铁路勘测设计一体化的研究进入了一个崭新的阶段。总体来说，我国对铁路勘测设计一体化的研究主要分为3个阶段。（1）初期：初期阶段我国主要是开发单项辅助设计软件，并且将计算机的成图率提高；但是这一阶段存在很多缺陷，例如出现“信息孤岛”，每一个行业之间的有效信息得不到及时沟通。（2）软件集成：在软件集成阶段主要开发软件接口，使各专业的勘测设计信息实现通信和共享，同时对单个信息进行整合，其目的是实现软件集成化；但是这一阶段勘测信息的数字化程度较低，勘测部门提供的信息主要以表格、图纸和文字为主。（3）利用网络和数据库：该阶段主要是应用网络计算机技术，研究核心是工程数据库技术，这一阶段基本实现了勘测设计数字化、一体化和智能化。网络和数据库开启了新作业模式，在以后的铁路勘测设计中主要应用一体化成果，大大促进了未来铁路勘测技术的发展。但是依然存在很多缺陷，例如分析手段、表达和空间分析功能弱。测绘技术促进了铁路勘测设计一体化的发展，特别是现代测绘技术的应用，更是进一步提高了铁路勘测设计一体化服务水平。
        2测绘技术
        随着一起网络化和智能化的不断发展，测绘技术实现了数据采集，分析以及传送显示于一体的自动化体系。其中5S技术支持着这项的彻底进行。
        2.1GPS技术
        GPS即全球定位系统，与传统的地面测绘定位相比，GPS目前能实现抗干扰性强，保密性强，以及高精度的测绘，相比较于传统的测绘技术而言，能更方便灵活地实现测绘。是目前确定待测点位置最为准确的一种技术。这种技术通过卫星所发出的信号来给地面接收站传递信息，以三角测量技术原理实现计算，能准确地反映出收讯者在地球上的位置。
        2.2GIS技术
        GIS地理信息系统是利用现代化计算机图形分析技术来实现地理空间的数据处理的。这种技术将测量学，地理学以及计算机科学与技术甚至是几何学都高度统一的技术，能十分形象地展示各种地面信息立体。GIS最大的特征是直观表示。不仅能事先现代化建设的管理，同时也能为遥感技术图像提供有效的保证。
        2.3RS遥感技术
        RS遥感技术是通过对于感测目标的物理信息经过传送，分析，提取出有意义的数据信息，这种技术已经能实现动态分析，时空分析。不仅局限于单角度，单极化的测量和分析。

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GIS的信息也是来源于RS，遥感技术经历了光学技术，空间技术及无线电子技术，这3种技术相互结合就发展前景而言，RS是具备很大的优势的。
        3测绘技术在铁路工程中的应用
        3.1遥感图像地质解释
        遥感图像地质解释是通过多种手段和方法，对遥感图像地质信息识别、分析、判断，达到识别地区和场地地质条件的过程。通过对卫星影像和航空摄影图像地质解释，能够对建设区进行宏观分析，指导地质勘察的重点及方向，提高了大面积地质调绘的质量，尤其在一些特殊困难地段，如地形地质条件复杂的长大干线、山岭隧道等，具有十分明显的优势。例如，新建重庆至昆明高速铁路那寨菁隧道工程通过地区地形困难，越岭地区有两个复杂的地质构造褶皱带，仅在地面进行大面积地质调绘，地质工作深度、广度不够，为做好大范围越岭隧道方案比选工作，采用遥感图像地质解释与地质调绘方法相结合，引导地质调绘的重点及方向，取得了较好的效果。
        3.2GIS技术在现代铁路工程中的应用
        相对于传统的数据模型，GIS技术能实现将现实世界空间位置的属性对应起来，通过分析进行一种可视化的表达。在现代铁路建设中能有一种辅助决策的作用，能为现代铁路工程提供强而有力的理论支撑，并且在GIS空间属性的查询功能，可以实现信息的快速查询和分析，这样在现代铁路建设和规划有一个更为科学性的依靠。本文认为GIS在现代铁路建设工程主要有7个方面的实际应用。一个是空间分析能力的应用，这个是毋庸置疑的。现代铁路区域规划中要处理许多不同性质和不同特点的问题，其涉及资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化和金融等多个地理变量和大量数据。GIS的数据库管理有利于将这些数据信息归并到统一系统中，最后进行城市与区域多目标的开发和规划，包括城镇总体规划、城市建设用地、适宜性评价、环境质量评价、道路交通规划、公共设施配置，以及城市环境的动态监测等。这些规划功能的实现，是以GIS的空间搜索方法、多种信息的叠加处理和一系列分析软件（回归分析、投入产出计算、模糊加权评价、0-l规划模型、系统动力学模型等）加以保证的。
        3.3工程地质调绘
        工程地质调绘是铁路地质勘察中非常重要的环节之一，经过对工程影响范围内的地貌形态、地层岩性及其工程特征、地质构造、水文地质情况、不良地质现象、特殊岩土等地质要素充分的地质调绘，能够为合理、有效地布置工程勘探及测试等工作指明方向，为线路方案比选和工程设计提供依据。例如，雷山空铁旅游示范线为调查并评价阳苟滑坡对线路方案的影响，调查范围包括整个滑坡影响范围，做到“上山到顶、下山到沟”，详细调查了滑坡影响范围内的工程地质与水文地质条件，为后续合理布置勘探点与物探测线提供依据，并将地质调绘贯穿于整个勘测阶段的全过程。
        4明确设计要求，推动标准化设计
        建设方需要结合标准化管理工作的标准及要求，落实好参与工程建设各方在高速铁路勘察设计管理工作中的职责及相关设计要求，针对区段建设过程中存在设计、施工多方单位工作交叉的情况，建设方需要按照国家标准规范及政府机构的批复意见，制定系统、统一的高速铁路工程项目设计标准，明确系统总体设计原则、各专业设计标准，以及区段地质勘察工作大纲和测量技术标准等关键项目，结合各区段的实际情况，努力推动标准化设计工作的开展，从而确保高速铁路工程项目的系统性和整体性。
        结语
        随着我国社会经济的不断发展，相信现代化测绘技术在未来的铁路工程勘察设计中会得到更加广泛的推广和应用。
        参考文献：
        [1]吕希奎.基于遥感信息的选线系统地理环境建模方法及应用研究.成都：西南交通大学，2020（15）.
        [2]张发春.提升高速公路勘察设计质量的五要素.中国勘察设计，2020（2）.
        [3]姜兴国，马淑飞，苏宝欣.现代测绘技术自动化技术在地形测量中的应用分析探究.工程技术：全文版，2019（1）.