測繪新技術(shù)在公路勘察設(shè)計中的應(yīng)用探討

(肇慶市公路勘察設(shè)計院,廣東肇慶 526040)

0 引言

在市場經(jīng)濟體制不斷完善的今天，測繪技術(shù)得到了快速發(fā)展。各種先進的測量技術(shù)設(shè)備，如GPS、GIS，在不斷提升測量精度的基礎(chǔ)上，提升了工程建設(shè)的質(zhì)量。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展中，現(xiàn)代測繪技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，為工程建設(shè)的測量信息化、數(shù)字化建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。測繪新技術(shù)在工程建設(shè)中是必須使用的技術(shù)，尤其是社會發(fā)展對工程的質(zhì)量要求不斷提升，測繪新技術(shù)的重要性更是不言而喻。公路工程的勘察設(shè)計中測繪是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，而且信息時代的到來使得測繪產(chǎn)生的數(shù)據(jù)持續(xù)增加。

1 公路勘察的3S技術(shù)

1.1 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（即GPS技術(shù)）

對于公路勘測設(shè)計，GPS技術(shù)允許您查找高程和平面控制點，完成布局控制后組合高程和平面坐標，以及合并控制點屬性相關(guān)信息以將特定數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C。此技術(shù)不僅有效地收集信息，而且減少了現(xiàn)場工作的困難。尤其是在測量高精度的道路、橋梁和隧道時，可以大大減少測量員的工作量，同時提高工作的效率和質(zhì)量。因此，GPS高效、準確、實時功能，與空間衛(wèi)星、地面控制系統(tǒng)和用戶終端的集成，廣泛應(yīng)用于公路測繪。

1.2 數(shù)字化技術(shù)

數(shù)字化測繪技術(shù)運用全球定位系統(tǒng)、航空遙感測量及網(wǎng)絡(luò)信息交換系統(tǒng)等集多種測繪功能于一體的智能體系技術(shù)，運用遙控感應(yīng)系統(tǒng)搜集相關(guān)測繪信息，尋求相關(guān)測量地區(qū)進行定位，通過網(wǎng)絡(luò)信息交換把握測量進度，將原來白紙測圖進行室內(nèi)數(shù)字化。數(shù)字化測繪技術(shù)使地籍測繪流程靈活多樣，大幅度縮短野外測量的工作時間，實現(xiàn)高精度實時測量，完成自動控制，提高圖像后期處理效率。

1.3 RS調(diào)繪技術(shù)

RS指的是遙感信息技術(shù)，在傳統(tǒng)的測繪中需要技術(shù)人員到實地進行勘察，但是隨著RS技術(shù)的出現(xiàn)，利用設(shè)備能夠感應(yīng)不同物體的電磁波，從而形成準確的數(shù)據(jù)，再加上計算機輔助技術(shù)的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像的繪制工作。在此過程中技術(shù)人員幾乎不用參與太多就能完成圖像的繪制。

1.4 地理信息系統(tǒng)（即GIS技術(shù)）

地理信息系統(tǒng)是通過計算機軟件系統(tǒng)和硬件的合作，收集、整理、存儲和分析有關(guān)地球表面空間全部或部分地理分布的數(shù)據(jù)的特定空間信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以更快地分離、分級和分析地理信息[1]。通過GIS技術(shù)綜合利用其他技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)，可以構(gòu)建三維方案，將一些算法和理論體系結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，進行CAD集成，在原始三維曲面數(shù)據(jù)上進行建模和動態(tài)設(shè)計，這些可視化功能不僅可以顯示各種地理信息，還可以實時動態(tài)監(jiān)視，從而提高公路設(shè)計的質(zhì)量和水平。在公路工程中，利用GIS技術(shù)收集和整理有關(guān)遙感影像、衛(wèi)星地圖、DOM、DEM、地面控制點等的信息，然后利用系統(tǒng)內(nèi)的專業(yè)軟件進行分析，構(gòu)建高速公路路徑分析模型，結(jié)合實際建設(shè)的要求和客觀因素，合理地制定道路。

1.5 數(shù)字攝影測量技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)字攝影測量技術(shù)在目標觀測過程中，可以在最短的時間內(nèi)將有關(guān)的圖像數(shù)據(jù)傳送到相關(guān)設(shè)備中。數(shù)字攝像測量技術(shù)的應(yīng)用，在使用時借助精密化的測量裝置及照片設(shè)備，同時整合GPS技術(shù)，在不接觸測定對象的情況下，可以對目標直接實施三維空間的數(shù)據(jù)獲取。對于相關(guān)裝置的數(shù)據(jù)處理及物體檢測的圖像模式，可以應(yīng)用數(shù)碼攝像技術(shù)，在測量質(zhì)量、精度和效率都能達到很高的標準，能在很大程度上減輕測量人員的工作量。

1.6 遙感技術(shù)的應(yīng)用

遙感技術(shù)通常也稱為遠程遙感術(shù)。當前，在工程測量中使用最為廣泛的是無人機遠程勘測技術(shù)。這種技術(shù)在使用中具有兩種優(yōu)點。（1）安全性。無人機在控制領(lǐng)域具有很強的可靠性和安全性，可借助遠程控制來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的處理和復(fù)雜性的航拍。這種技術(shù)因為可靠性和安全性極高，所以在工程測量領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。（2）靈活性。無人機遙感技術(shù)因為在無人駕駛的條件下，將復(fù)雜地形地貌的圖形數(shù)據(jù)進行完整地采集，這樣就能確保圖像數(shù)據(jù)的真實性，同時靈活性和機動性也很強。

2 相關(guān)措施

2.1 科學(xué)設(shè)計公路路線

一般來說，道路路線的設(shè)計比較困難。在具體勘察設(shè)計階段，設(shè)計人員要結(jié)合該地區(qū)生態(tài)環(huán)境和地質(zhì)條件的特點，遵循科學(xué)性和保護環(huán)境設(shè)計原則進行設(shè)計，使道路設(shè)計路線更加合理[2]。例如，公路勘察設(shè)計者可以采用高級設(shè)計概念，通過綜合分析，對該地區(qū)地質(zhì)資料和資料進行有效整理，然后優(yōu)化現(xiàn)有道路路線設(shè)計計劃。為了確保道路調(diào)查數(shù)據(jù)信息的有效使用，可以實施道路路線設(shè)計方案，進行有效調(diào)整，為建設(shè)單位提供良好的運行環(huán)境。另外，道路調(diào)查人員要綜合道路運行情況，考慮各種外部影響因素，科學(xué)地處理可能發(fā)生排水不良的路段。

2.2 加快勘察設(shè)計專業(yè)人才隊伍建設(shè)

目前公路勘察設(shè)計行業(yè)的競爭越來越激烈，實質(zhì)上是以人才為主的競爭。某勘察設(shè)計企業(yè)擁有的專業(yè)技術(shù)人才多，勘察設(shè)計經(jīng)驗豐富，在投標中能占優(yōu)勢，實際勘察設(shè)計的質(zhì)量也能得到保障，對勘察設(shè)計企業(yè)的市場經(jīng)濟適應(yīng)有更大的影響，所以必須集中精力建設(shè)專業(yè)人才。首先，調(diào)查和設(shè)計企業(yè)必須對現(xiàn)有的專業(yè)技術(shù)人員定期進行培訓(xùn)培訓(xùn)，熟悉各種最新的道路技術(shù)、技術(shù)、勘察設(shè)計技術(shù)、設(shè)計概念等。這樣可以使勘察設(shè)計者和道路建設(shè)更加緊密地聯(lián)系在一起，有效地解決勘察設(shè)計和道路建設(shè)問題。第二，切實進行思想教育，加強勘察設(shè)計者的責任意識，引導(dǎo)他們充分理解勘察設(shè)計的重要性，認真對待勘察設(shè)計的各項工作，獲取各數(shù)據(jù)信息，確?？辈煸O(shè)計的基本質(zhì)量。再一次，所有勘察設(shè)計者必須具備行業(yè)規(guī)定的實踐資格，才能通過該國相關(guān)部門組織的專業(yè)技術(shù)考試。

2.3 完善地質(zhì)勘察技術(shù)

大力改進道路勘察技術(shù)，可以為道路設(shè)計者提供更準確的調(diào)查數(shù)據(jù)，幫助道路設(shè)計者更好地了解公路地質(zhì)條件，提高公路設(shè)計計劃的執(zhí)行效果。對于道路勘察設(shè)計師，要不斷加強自己的理論知識學(xué)習能力，加強自己的實踐能力，確保道路勘察設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題得到妥善解決[3]。在公路建設(shè)方面，建設(shè)單位要主動向設(shè)計人員提出合理意見，提高公路設(shè)計計劃的實施水平，保證公路建設(shè)質(zhì)量，以便更好地理解公路建設(shè)要求、設(shè)計計劃的內(nèi)容。對公路建設(shè)組織，要綜合分析各項調(diào)查資料，提供足夠的資金，保證公路工程的穩(wěn)定運行。道路勘察設(shè)計師的專業(yè)素養(yǎng)對道路勘察設(shè)計方案的實施效果有很大影響。為了使道路勘察設(shè)計方案有效實施，設(shè)計人員必須不斷提高自己的專業(yè)性?？辈煸O(shè)計單位要開發(fā)好的評價模式，定期審查高速公路勘察設(shè)計人員，做好人員結(jié)構(gòu)調(diào)整工作。

3 測量技術(shù)和測繪技術(shù)的內(nèi)容分析

測量和測繪技術(shù)在公路橋梁工程勘察設(shè)計中占據(jù)重要位置，并且還會貫穿于整個公路橋梁的勘察設(shè)計作業(yè)中。尤其伴隨我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，公路橋梁工程的測量方式更是發(fā)生了巨大改變，不僅實現(xiàn)了自動化發(fā)展，更是在一定層次上促進了橋梁建設(shè)行業(yè)的發(fā)展。主要從分析工程測量、測繪內(nèi)容方面入手，明確該項技術(shù)的應(yīng)用范圍，然后在此基礎(chǔ)上，闡述常用的測量、測繪技術(shù)，并分析其具有的應(yīng)用優(yōu)勢?；诂F(xiàn)代化發(fā)展背景下，公路橋梁的工程建設(shè)，應(yīng)當根據(jù)設(shè)計方案中存有的地形、地質(zhì)及其水文等相關(guān)數(shù)據(jù)，合理運用測量和測繪技術(shù)，還將運用該項技術(shù)獲取到工程在建設(shè)期間需要的精準數(shù)據(jù)，從而為公路橋梁工程的施工提供動態(tài)監(jiān)測。此外，在公路橋梁工程中運用測量、測繪技術(shù)時，還需要對橋梁結(jié)構(gòu)進行充分掌握，從而為后續(xù)施工開展奠定良好基礎(chǔ)[4]。基于此，在橋梁勘測設(shè)計的過程中，除了需要完善內(nèi)容并創(chuàng)設(shè)精準的地形圖以外，還需要針對橋梁進行合理把控，進而明確公路橋梁施工中的橋墩、橋臺及其梁體結(jié)構(gòu)等，確保橋梁工程結(jié)構(gòu)的安全性。

4 測繪技術(shù)的發(fā)展展望

在公路橋梁工程勘察設(shè)計中，能夠借助某個軟件同時處理GNSS、全站儀和電子水準儀產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，同時還能實現(xiàn)三維平差。確保測量和設(shè)計實現(xiàn)一體化發(fā)展，不僅能對數(shù)據(jù)展開收集工作，同時還能借助攝影資料等信息內(nèi)容，起到輔助的功能和作用。也就是說，在未來的公路橋梁工程測量和測繪技術(shù)中，會有很多的新方法和新技術(shù)被廣泛應(yīng)用，進而在提高公路橋梁勘察技術(shù)的基礎(chǔ)上，推動公路工程建設(shè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。為了滿足施工建設(shè)質(zhì)量上的需求，需要綜合分析所有的數(shù)據(jù)才能保證施工的順利進行，進而提升公路的安全性，滿足人們的出行需求?？萍嫉倪M步推動了測繪技術(shù)的發(fā)展[5]。傳統(tǒng)的測繪技術(shù)只能使用手動化的標尺，運用平板儀以及鋼尺進行測量，通過公式進行計算，以此繪制圖紙。但是在這種方法只能使用于地形簡單的地區(qū)，對于復(fù)雜的地形使用這種方式繪制施工圖紙會導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準確?，F(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展充分解決了手工測繪難的問題，測繪的過程更加簡單，市場上出現(xiàn)了很多不同的測繪儀器，不受到時間以及空間的限制。并且有些儀器甚至實現(xiàn)了夜晚檢測，利用計算機輔助技術(shù)繪制出的圖像不再僅局限于平面，出現(xiàn)了3D可視圖像，圖像上的信息更加全面、精確。各種新技術(shù)的出現(xiàn)推動了測繪技術(shù)的發(fā)展，社會的進步還將對測繪技術(shù)提出更高的要求，因此技術(shù)人員要加強對測繪技術(shù)的研究，將更多的新技術(shù)融入測繪技術(shù)之中，例如利用人工智能提高測繪的性能?？傊瑴y繪技術(shù)在今后會發(fā)揮更大的作用，性能也會進一步提升。

5 結(jié)語

新形勢下，我國公路建設(shè)事業(yè)不斷加快，各地在公路建設(shè)上投入力度也進一步加大，公路事業(yè)的重要性多層面體現(xiàn)了出來。公路勘察設(shè)計是影響公路建設(shè)的一個重要方面，需要引起足夠的重視，針對其存在的問題，更需要深入的研究、全面的把握，這樣才能更好的發(fā)揮公路勘察設(shè)計對于公路建設(shè)的基本作用。