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摘要:随着经济的不断发展,公路基础设施发挥着越来越重要的作用,在信息技术的支持下,数字化技术在这一领域得到了迅速的普及,本文针对公共设计领域中,在传统量化地图型的基础上对于规划与设计中存在的不足进行分析,同时引用数字化技术测量理念,将地理信息环境因素与设计过程进行有效的结合,提出了三维实体建模,技术信息化勘察设计思路广泛应用于公路设计中,有效的提高了公路设计的效益,减少了工作量,降低了工程项目费用,对于公路领域的发展奠定了良好的基础。
关键词:公路测量;数字化技术;应用策略
测量工作在我国经济建设中占据着重要的位置,对于公路建设而言必须采用完整的规划,进行有效的勘测设计和施工,才能顺利的完成。随着科学技术的不断发展,促进了越来越多先进的测量仪器的出现,数字技术具有准确度高的优势,同时将数字技术应用于公路的测量中,可以精确测量点、线和面以及获得三维坐标系,在进行应用的过程中,数字技术还具有自动化准确高效的优点,同时有助于提高公路测量工作的质量和效率。随着经济的飞速发展,公路建设正朝着越来越大的方向、越来越多的领域和地区发展,对于测量技术提出了更高的要求,尤其对于数字化测量的准确性提出了更高的要求,数字化技术可以促进公路测量的总体发展,并在中国公路建设中发挥重要的作用。
一、数字化技术在公路测量中的优势
三维实体模拟技术、Auto CAD技术、GPS技术和TPS技术等数字化技术相对于传统技术在自动化、智能化和系统化等方面具有明显优势,为公路建设提供了良好的技术支持,通过精确的测量来分析和应用资源数据,为公路建设的顺利发展提供了坚实的条件,并促进了中国交通运输业的可持续发展。
(一)自动化程度高
数字测绘技术和地图技术必须通过识别和连接计算机自动完成计算,在调用图标和符号时,使用自动处理技术绘制相关线路地形图。另外,利用数字测绘技术绘制数字地图还可以自动提取相关测量信息。将数字化技术应用于公路测量工作中具有高自动化的显著优势。
(二)图像测绘精度高
利用数字化技术测绘产生的数字地图的最大优势在于其高精度。测量数据以电子格式呈现,并且能进行公路的测量时能进行自动记录、保存、传输和映射等一系列过程,突破了传统制图的桎梏,减少了绘制的地图在方向和展示点方面的误差,在测量过程中也不会破坏原始数据,并能完好无损的进行原始数据的保存,加快了测量的进度。
(三)广泛的图形信息
利用数字化技术进行公路测量时,不仅测量了点的坐标,阐明了点的属性,并在测量过程中记录了连接信息和点的编码,建立了丰富的图形信息图库。工作人员仅需在创建的数字地图中输入编码,便可以在该图库中调用所需的测量和其他信息,有效的简化了繁琐的工作流程。
二、三维实体建模技术的应用
三维实体模型改变了传统线框和表面模型的桎梏,并实现了借助任何截面的功能在实际的操作过程中的应用,实现了将工程中所有的信息进行有效收集的作用。
(一)三维实体建模技术在公路测量中的应用
公路是平、纵、横三方面组成的条带状的复杂的空间,几何形体改观及是否美观与周围环境是否协调有关,可用于公路透视图,动态连续透视图,先检透视图或三维模型进行检测与评价。三维实体模型与传统线框模型和曲面模型进行比较,是一种最为完善的提供实体模型,可以很方便的进行任意剖断,能够得到工程应用中所需的各种信息,因此公路三维实体模型在公路建设中将会有非常美好的应用前景,主要表现在以下几个方面。
1.利用公路三维实体模型,可以形象逼真地描绘出整个工程在设计过程中的状态,并能让设计人员,工程管理人员决策者直接全面的了解工程的情况,加快工程的设计审批速度,从而更好的进入施工程序。
在保存图片的过程中,可以不必保存某些二维图纸,要进行剖析功能就可以得到,这样使得图片的保存工作更加简洁。
2.利用公用三维实体模型可以实现三维关联优化设计,公路设计的过程中是一个反复比选的过程,当发现土方量过大断面,以实际地面组合不相符时,填挖方严重失衡的情况下,边坡较高或受地质条件的限制而需要不断的调整平面中心,正向扩大应用,三维关联优化就能实现见到调整后的公路形状,从而使方案更加美观,切实可行。
3.在公路工程中土石方量的费用在整个工程造价中占据着重大的比例,控制土石方数量尤为重要。例如通常的断面法网格法相比,具有更方便快捷的特点。
(二)AutoCAD技术在公路施工测量中的应用
在高速公路建设的过程中,通常分为几个标段同时施工,每个标段中包含着一些路基和各种构造物如涵洞、中小桥甚至大桥。因此,施工测量任务十分繁重。由于全站仪在工程测量的普遍应用及其坐标放样功能时,测量工作中出现错误,所以测量的主要工作就是根据施工图纸来计算出不同部位的坐标,是提高快速准确的计算坐标是关键所在。
应用AutoCAD技术进行坐标定位计算,能取得良好的施工效果。采用CAD计算结构物坐标,能快速地对结构物的每1个位置进行放样,有效的降低了测量工作量和工作难度,在保证施工进度的同时满足了放样精度的要求。用AutoCAD技术进行定位测量,得出的尺寸十分准确,完全达到毫米级的精度,能为现场施工提供可靠的数据,能最大限度地减少手工计算过程中造成的人为误差。
(三)GPS技术在公路施工测量中的应用
GPS即全球卫星定位系统,目前GPS系统技术已经广泛应用于公路测量之中,它具有常规测量技术不可比拟的优势:速度快、精度高、不要求控制点间通视等等。公路路线一般处在一条带状走廊内。其平面控制测量往往采用导线形式,对于重要构造物。如大桥、特大桥、长大隧道等,也有布设成三角网、线形锁等形式。应用常规测量方法的进行测量有许多缺陷,如规范对附合导线长、闭合导线长及结点导线间长度等有严格规定,一般在实际作业中难以达到,往往出现超规范作业;搜集到的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,国测、军测、城市控制点往往混杂一起,如果用不兼容的起算点,势必影响测量质量;地面通视困难往往影响常规测量的实施。使用GPS使用克服了以上的种种不足,其主要特点有:测站之间无需通视。结合GPS的优点,能使选点更加灵活方便。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。
(四)TPS技术在公路施工测量中的应用
TPS是测速仪(Tachymat)、电子经纬仪(Theodlite)和全站仪(Total station)定位系统(Positioning System)的英文缩写,可简称为全站仪定位系统,全站仪和计算机技术合为一体的真正体现。它为用户提供了许多功能和广泛的测量程序,是一种方便高效的测量设备。
该系统具有代表性的是全站仪,该仪器能测角、测距和测量高度。一台仪器能够完成三位全部测量元素的测量任务,能够自动记录测量数据,提供数据存储、转换和计算功能,还提供后续测量程序开发功能。通过大屏幕液晶显示器显示,使用户一目了然。
总之,随着经济的发展,人们对于公路的质量和品质要求也在不断的提升,并且对于公路建设的技术要求在不断的提升,因此对测量技术要求也自然跟着提升,数字化技术与传统方式方法的结合必然会满足当前要求,运用三维实体建模技术、AutoCAD技术能应用于公路修筑工程之中,能让我国的公路建筑业不断地发展,让我国的公路修筑技术不断的提升。
参考文献:
[1]冯军龙.公路测量工程中数字化技术的应用[J].黑龙江交通科技,2018,41(1):77-78.
[2]李建,邢丽娜 . 现代公路测量领域中数字化技术的应用 [J].科技风,2016(20):15.
[3]孙国明 .浅析公路测量中数字化技术的应用 [J]. 黑龙江科技信息,2016(8):12.