现代公路测量领域中数字化技术的应用

发表时间:2021/8/11   来源:《工程建设标准化》2021年36卷9期   作者:黄清恳
[导读] 在国民经济基础建设与国防事业发展中,
        黄清恳
        身份证号码:45213119870415****

        摘要:在国民经济基础建设与国防事业发展中,测量发挥着极大的作用。对于公路工程建设而言,不管是公路、桥梁还是隧道,测量工作始终贯穿于勘测设计、施工直至竣工整个过程中。由于科学技术不断进步,科技水平不断提高,也推动了日益先进的测量仪器的出现。在测量中不再只是使用钢尺、花杆、垂球、罗盘仪、经纬仪、平板仪等简易工具,而是应用了更多技术水平较高的技术和工具。
        关键词:现代公路测量;数字化技术;应用要点
        引言从地理空间角度来看,公路是平、纵、横三种条带状维度组成的空间几何体。在现代城市规划中,对公路的规划设计在实现基本功能基础上,力求协调、与周围建筑群落向融合等功能。为实现这一功能,对公路的前期规划设计及施工过程效果评价,可运用公路陆续透视图、动态连续透视图、全景透视图或三维模型进行检验,这就需要有先进的测量技术作为支撑。
1数字化测量技术的特点
1.1自动化程度高
        数字化测绘技术的计算、识别与连接必须借助计算机进行自动完成,调用图标、符号过程中,也是利用自动处理技术绘制地形图。除此之外,数字测图能实现自动提取测量的信息。
1.2测图精度高
        数字化测图区别于其他技术最大的优势即为具有较高的精确度。若测量数据使电子格式则还能自动进行记录、存储、传递、映射操作,不但突破传统测图的映射、方向和展点的误差,在测量期间还不会破坏原始数据,使其保持原有的状态。
1.3图形属性信息丰富
        数字制图不但对点的坐标进行测量,还能明确测点的属性,同时在测量期间记录测量点的连接信息以及编码。所以,在形成地图时,只需要输入编码,则能将图库中需要的测绘图准确调用。
2公路测量工程中数字化技术的应用要点
2.1道路横断面测量
        横断面的测量主要是通过在沿线的一些地形变化位置上的中线点高差以及水平位置变化数据来进行的,这些数据准确确定之后可以进行横断面图的绘制。首先需要使用RTK从路面中部逐渐向两侧实施测量,就是进行高程测量,开始前要有专人进行指挥,以准确的确定道路中桩具体的位置,然后在沿路的20~40m的范围内进行测量,在测量过程中,如果遇到了路面比较平缓的位置,通常需要间隔8m左右的距离设置一个测量点;如果路面高度起伏不定,則需要尽量的多不值测量点,这样就可以完整的呈现出该处位置的地形变化。运用RTK进行测量非常的便捷,但是该技术也存在一些缺陷,如果设备信号不稳定或者信号弱,比如处于高压线处时就会导致RTK信号不准确,此时可以选择使用全站仪来进行测量,操作步骤:(1)设站,在测量线路中线位置上设定。(2)输入起始数据。(3)定向。(4)观测。上述步骤实施之后,要进行观测,然后将相关数据存储。
2.2TPS技术
        TPS是测速仪、电子经纬仪、全站仪定位系统的英文缩写,简称全站仪定位系统。这一系统集全站仪与计算机技术为一体,具有多功能与繁复的测量程序,这一设备能实现高效准确测量。全站仪是最典型的这类系统,其实光学经纬仪、电子测距仪与电子计算机三者统一的结果。能对角度、距离、高度进行准确测量。一台仪器能同时进行三位全部测量元素的测量任务。这一设备能实现数据记录的自动化,具备存储、转换和计算数据的功能以及后续测量程序开发功能。利用大屏幕液晶显示器进行显示,能清晰地呈现在用户眼前。键盘和功能键便于理解和输入。

利用记录卡、大容量电池与内置应用程序能将所有部件形成一个统一整体。全站仪能保证和电子计算机连接口相连接,使全站仪与计算机数据、程序之间进行自由交换,有利于为计算机辅助设计提供有利条件。这一仪器的主要功能包括定向和高程传递、已知点放样以及其它功能。所以,在公路勘测与施工中,TPS是十分重要的一项测量工具。
2.3AutoCAD
        由于公路建设过程中存在大量的路基、路面、桥涵等构筑物,因而测量公路的难度大大增加,并且会加重公路测量工作的工作量,尤其是在复杂的地貌中,构筑物数量与种类更多,因而公路测量工作将遇到前所未有的困难,若继续使用传统的人工与机械测量,则会使得公路测量周期延长,并且其测量的误差较大,准确性不高,测量进度较慢。AutoCAD软件的应用使得坐标定位更准确,测量误差减少,相比传统技术有很大的优势,利用这一软件能进行准确的计算,使得测量工作效率大大提高,最终获得精确地公路测量数据,尤其是在测量公路构筑物过程中,AutoCAD软件能通过图元的形式将构筑物的位置与空间结构快速确定下来,极大减少公路测量的工作量,实现高效测量,并且实现公路设计精确度的需要。AutoCAD软件的另一优势为计算精确,因为其运行是在计算机平台上,能实现人为误差最小化,并降低计算错误的出现,因而能为公路施工与测量提供更准确可靠地数据。
2.4GPS技术在公路施工测量中的应用
        GPS,也称全球卫星定位系统技术,是目前应用范围最为广泛的定位系统与应用技术。该技术源于20世纪70年代的美国,可实现全球范围内的海洋、陆地、空间等不同领域的全天候实时定位、定时与测速等功能。随着GPS技术的逐渐成熟与广泛应用,在公路施工测量中已经开始应用该项技术,利用GPS定位系统实现了测速快、精准程度高优势。
在公路施工过程中,针对标段内的大桥及长大隧道的标的物测量时,传统的方法存在较多缺陷,用于路线测量控制的起算点间一般很难保证为同一测量系统,对测量质量影响较大,并且地面通视困难往往影响常规测量的实施。使用GPS使用可以有效地克服以上的种种不足,其主要特点有:测站之间无需通视。GPS选点更加灵活方便,定位精度高。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时,可以精确测定观测。
        使用GPS使用可以有效地克服以上的种种不足,其主要特点有:测站之间无需通视。GPS这一特点,使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔,以使接收GPS卫星信号不受干扰;定位精度高。在小于50km的基线上,其相对定位精度可达12×1026,而在100km~500km的基线上可达1026~1027;观测时间短。在小于20km的短基线上,快速相对定位一般只需5min的观测时间即可;提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时,可以精确测定观测站的大地高程。
2.5中线放样
        (1)内业数据准备。首先根据设计要求中的数据来计算出整桩以及加桩的设计坐标,根据相应的数据信息来制作TrimbleDC文件,通过DATATRANSFER将DC文件在通过系统传输到外部工作电脑中。在这个过程中,必须通过系统进行坐标数据转换,主要是为了将GPSRTK数据转换成路线坐标数据中。(2)野外实测。将参考站设置到野外中的高等级控制点上,准备好一切,将参考的一些坐标和其他的参数明确设置,将参考站调整到正常的工作状态之下,数据链可以连续的进行校正信号的发射,此时的流动站就可以进行测量。
结束语
        综上所述,测量技术是保证公路精确、科学、有效建设的基础,现阶段,测量技术逐渐发展到数字化时代,尤其是在公路测量工作中应用AutoCAD软件、GPS技术、TPS技术等保证工作结果的精准性,为公路测量奠定良好的技术基础,进一步提高公路建设的整体水平和质量。
参考文献
[1]陈志宏,高仁武.公路测量领域中数字化技术的应用体会[J].科技资讯,2013,25:43+45.
[2]彭海龙.现代公路测量领域中数字化技术的应用[J].科技创新导报,2008,17:97.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: