数字化测绘技术在高速公路工程地质勘察设计中的应用

王爱民

摘要：为了保证公路的优化设计和合理施工，做好公路的工程地质勘察设计工作是非常重要的。随着电子计算机和电子全站仪的发展和普及，数字测绘技术得到了迅猛发展，几乎占据了大部分的测绘市场，因此，在公路工程地质勘察设计中应用数字测绘技术，可以说是一种必然的趋势，需要公路主管部门的充分重视。

关键词：高速公路；工程地质勘察设计；测绘技术

引言：科技的发展，促进了测绘技术的进步，在公路勘察测绘中，GPS测绘技术得到了较好的应用。但从实际发展来看，测绘技术的难度和工作量都比较大，并且需要较长的时间，在应用中有较大困难，所以施工人员应详细分析测绘技术在公路工程地质勘察设计中的作用于具体应用，现总结如下。

一、数字化测绘技术在高速公路勘察设计中的作用

1、提高工作效率。首先就在传统设计公路工程地质勘察设计工作中其工作人员多使用的为人工测绘法，这个方法就是将外业测量工作在图廓上展示出来，再通过人工进行铅绘图的制作，在完成这个的基础再开展内业的审核和校对工作，完成后由验收部门进行统一的验收和进一步的分析工作。但是这种测量方法的不利之处就在于利用这种传统测绘方式不仅需要花费大量的人力好人时间，还不能够利用计算机去进行准确的计算与分析，而这样所利用的就是人工法进行测算，这样就会消耗较大的人力和物力，还会耗费大量的资金。最终在工作的审核阶段也容易出现很多由于计算不精确或者是人工的疏忽而产生功亏一篑的结果。所以数字化测绘技术的引用在很大程度上可以规避人工和计算的错误，在公路工程地质勘察设计工程中提高工作效率，节约人力和财力，以此来提高经济效益和社会效益。

2、提升工作质量。在对基础数据的充分把握基础上，数字化测绘技术的应用也可以为面积量算和路长量算提供一定的技术，以及在断面分析方面提供一定的资料。对比以往传统的测算工作，利用计算机应用数字化测绘工作可以为后续工程测量提供有效的数据分析和准确的计算测绘，在后续工作的实施上就可以没有后顾之忧，不需要重复的进行对比与正确与否的再一次就目前来看，传统公路工程地质勘察设计软件都是矢量图形格式，并未应用到光栅图形格式，在某些情况下，就需要对光栅进行矢量化处理，这就需要付出一定的成本，为了降低成本，即可将数字化成图技术应用在这一过程中。这种技术的应用可以有效提升测量工作质量与效率，让测绘人员从繁重的工作中解脱出来，有效的降低了他们的工作强度，同时，还可以有效加快施工进度，提升施工质量。

二、数字化测绘在工程中主要的测量工作

1、准备阶段的基础测量

目前随着交通事业的蓬勃发展，在工程地质勘察设计方面也需要极大的准备工作的涉入。在工程项目开始之前需要工作人员要进行初步的测量和数据分析，这样做才能保证对公路段施工情况具体的了解，以此来奠定对路面基础情况的掌握，把握基本的路面地形，对工程的方方面面有一个具体的了解，更有利于下一步勘察设计工作的深入开展。在工程开始的首要阶段需要设计工作人员在对以往数据的充分掌握的基础上拟定修建原则和设计方案，以此来确定和计算主要工程数量，同时还需要提出相应的施工方案建议，在工程预算方面也要提出一定的编程等，而展开这些工程的首要前提都是对整个工程项目有具体的分析和初步的了解，工程地质勘察的目的和作用就是得知施工工程的基本面积和相应的施工难度，在这个基础上从而掌握对工程基本施工成本的初步预算。而且在初步的数据掌握阶段工作人员需要进行平面高程控制测量和必须的地形图测量，这些方面都在数字化测绘下的是初步设计工作的主要内容。

2、施工图纸设计阶段的工程测量

在對基础数据的掌握之后，同时在初步工程地质勘察完成后，这时就需要工作人员会对施工地形的相关方面有一个具体的了解，在了解掌握的基础上才能进行相应的初步设计和施工图纸的设定。在这个过程中需要工作人员首先确定施工图纸，在相应的比例图上进行方案比选，在实际实施的基础上确定最终施工方案。而在施工图纸的设计阶段，同样也需，例如公路的纵横面测量以及主要施工点地形图测量等要工作人员对过程路线和相应的建设进行测量，这个过程的的工作都需要相应的数字化测绘的参与，利用数字化测绘对高速公路工程地质勘察设计进行的测量工作，数字化测绘技术的普及和使用同时也能满足勘察设计测量对精度准和实际符合的需求。

三、数字测绘技术在高速公路工程地质勘察设计中的具体应用

1、遥感技术的应用

遥感技术的最大优势之处就在于可以为公路工程提供数据图像，而这些数据图像的特点就是非常的直观和可靠，可以应用在公路路线的方案对比过程中，为路线的选取提供必要的数据支持，而且遥感技术的重大应用是在大规模公路工程中，这也是很理想和有效的公路测设方法。在目前航测遥感技术是运用最为广泛的遥感技术，在公路工程前期工作中的实际应用中航测遥感技术也是运用最为广泛的，它的主要工作内容就是利用该项技术来进行照片的拍摄，以及对地面控制测量的工作配合，在公路工程的工程地质勘测设计方面为其提供实地的平面图和精准的地貌信息，在工程选线方面提供有效的基础数据。再就是利用这些照片可以一定程度上得到准确的地面信息，在这个基础上构成相应的模型设计，为后续工作的开展提供有力的基础。而且在这些基础资料的掌握上也可以更加完善地形图，以及提供精准的数据基础，为公路工程的设计和工程地质勘测奠定良好的基础。

2、APS和DPS技术

APS实际的意思就是航空摄影测量系统，以此建立的数字高程模型具有很高的基础价值，它可以对相关区域的地形情况进行非常准确的反映。在掌握该项技术的基础上公路设计人员就可以进行相应的设计和精确计算。利用APS和DPS在该工程项目中的应用，在公路的工程地质勘察设计过程中，为其提供相对完成和真实的三维地形地貌信息，这样有利于路线方案的设计和选取，也缩短了勘察设计的周期，提高了方案质量，促进了公路的施工的后续发展。

3、GIS技术

我们所熟知的GIS就是指地理信息系统，它也是一种空间信息系统。这样在计算机软件系统和硬件的支持下，就可以对地球表层空间中的地理数据进行掌握分析，以及对相关地理数据进行采集和储存，在选取数据之后进行必要的分析和描述。之后运用该技术，将其他技术获取的数据综合在一起，在充分掌握这些数据的基础上构建三维场景，让公路浏览更加的立体和全面，在这些技术的充分运用下进行空间分析，就可以构建出公路选线多因素空间分析模型，满足公路建造的客观需求，促进后续工作的跟进。而且运用该项技术还能对公路路线进行合理设计和规划，避免了不必要的道路问题。在很短的时间内实现公路工程地质勘察设计的一体化，促进公路建设的后续施工过程，同时也确保了设计方案的合理性，提高了过程建造的效率和质量。

4、GPS技術

GPS就是我们所熟知的空间定位技术。它主要是靠GPS定位卫星来对待测区域进行定位和数据的导入，它可以结合大地水准面精化技术去获取公路基础控制点的三维坐标，以此来达到对目的地的定位掌握和精准位置信息，而且在与其他定位技术相比，GPS技术的测量精度是无法比拟的，它可以突破很多既浪费财力和物力的基础测量，真正意义上实现GPS定位技术的三维定位功能，提升对地面高程的精确度，达到对地面数据的充分把握。

四、数字测绘技术在高速公路工程地质勘察设计中的具体实施

1、GPS控制网的建立

在公路建造过程中，因为道路勘测的工作量比较大，在具体的测量过程中我们很容易就在基础数据的把握中散失很多重要数据。所以基于这个问题，为了更好的把握对勘测对象的数据引入，我们首先就需要建立一定的GPS控制网，在控制网的作用下来对整体进行观测。而在这个过程中我们必须要注意到在GPS控制网的建立过程中，要把握好对数据精准度的充分把握。

2、高程控制网的布设

在数字测绘技术中，我们普遍的引用高程控制网，而这项技术的作用就在于对平面控制点的充分利用，在设置高程控制网的基础上可以满足对公路设计的初步计算。利用检测仪器满足四等水准测量要求，高程控制网的设定不仅满足对道路的基础数据的精准测量，还可以利用新型技术来提升相应技术的完善和互进。利用控制网来进行道路前期的测量，在前期需要中补给高速公路测量需求，还要提出一定的评定基础和模式设定，在使用过程中可以利用测量控制网平差系统来对评定精度进行必要的完善工作，在这些都完成的基础上打印出高程控制点成果，以此来满足公路建设需求。

结语：在现代工程地质勘测技术的发展下，将新型测绘技术与常规测绘技术进行有机结合才能够有效的优化公路测绘工作的质量，这些技术的推广与应用对于提升公路工程地质勘察设计质量，促进社会发展都有着十分积极的意义。

参考文献

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