现代公路测量领域中数字化技术的应用

文/马腾 山东通达路桥规划设计有限公司 山东烟台 264003

测量工作是保证我国国防建设安全、国名企业经济增长的重要施工技术，在道路工程建设过程中，更是发挥着不容小觑的作用。测量技术通常伴随公路工程施工的始终，从地质勘探到竣工，每个环节都离不开测量的支撑。随着科技日新月异，测量技术在不断的现代化发展，逐渐出现了许多精密的测量仪器，如平板仪、罗盘仪、钢尺、经纬仪等，使得测量技术更加精湛，涉及领域更广泛，成为众多技术发展的重要依据。

1、数字化测量技术的特点

1.1 自动化程度高

在进行数字化施工时，其识别、计算与连同需要以计算机为媒介进行自动化的作业，比通过计算机模式的调图、调符号等，使得地图绘制可由自动处理技术来完成，并在此过程中利用自动化的方式提取需要检测的信息，可见数字化测量技术有较高的自动化水平。

1.2 测图精度高

与其他技术存在最大的差别就是数字化测图具备更加精确的测图优势，可通过电子格式自动对测量数据进行记载、存储、传送与映射，同时突破传统测图方式中误差较大的缺陷，在保留测量期间的原始数据同时，还保持原始数据的初始状态

1.3 图形属性信息丰富

在使用数字化制图软件时，可以对坐标点进行测量，并明确此点的属性状态。在进行测量的同时，实现对其对应信息的编连接。因此，在绘制地图时，仅需将编码进行输入，便可在制图时调用图库中的准确测绘信息。

2、数字化技术在现代公路测量领域中的过应用

2.1 AutoCAD

在进行公路施工的过程中，存在诸多需要测量的工程如路面、路基、桥涵等构筑物，这就使得公路建设的过程中测量工作量加大，测量的难度增加，尤其是对在复杂环境中的公路建设，需要测量大量复杂的构筑物，这就给公路施工增加了前所未有的难度。当继续应用一般传统施工测量方式时，由于人工投入较多导致，测量耗时被延长，存在较大的测量误差，缺乏测量的精准度，导致测量速度慢，影响工程进度。而AutoCAD软件的应用则有效的解决了此方面不足，使得难过坐标定位更精准，减少测量出现的误差，有较大的应用空间，通过此现代化软件，提升了公路施工的效率，增加测量数据的精准性，在测量构筑物时更能对其结构空间进行迅速的确定，缩减工作环节，减少工作量，保证高效精准的测量。

此外，AutoCAD软件在使用时可精确计算，以计算机运行为技术依拖，缩减了人为误差，降低计算错误的概率，保证更加精准的公路施工与测量与数据计算。

2.2 GPS技术

一般情况下，公路成带状路线，以此在平面控制测量中多以导线形式进行测量，在复杂公路工程中更为常见如桥梁、大型桥梁、隧道等结构中常见导线式测量，以三角网格、线形锁等形式进行辅助测量。

传统测量方式中存在诸多测量问题，如，对较严格的附合导线、闭合导线等长度要求难以在实际工作中能落实，因此测量过程中经常超范围作业；在进行线点的收集、控制时，难以控制测量系统的相通性，尤其是控制点存在参杂的情况，当计算不兼容的起点时，测量的质量难以保证；在进行常规测量时，地面通视情况严重影响着测量结果等。对以上此类问题，利用GPS技术可以全方面的系统解决，在GPS的应用过程中，不需进行测站间的通视，此优势使得GPS系统操作更便捷、灵敏度更高。

GPS技术在现代公路测量中被越来越多的使用，其比传统的测量技术具有更多的优势。GPS技术可以发挥其定位系统特点，实现精确的测量，常规测量中，控制线计数点与测量之间很难做到相同性，在加上军测、城市等控制点相互掺杂起来之后，整个测量过程就会变得很难精确，最终测量结果也会变得不准确。GPS技术可以将以上这种问题进行解决，并且GPS技术可以无需通视，就可以准确的测量出结果。GPS技术灵活便捷的这个特点使其在公路测量工作中被广泛的应用。

2.3 TPS技术

TPS技术又称为全站仪定位系统，是集合计算机与全站仪相统一的定位功能，测量程序复杂多样，可保证测量的高效精准性。应用TPS技术的主要是全站仪，是对电子计算机、光学经纬仪、电子测距仪的统一，因此在测量时可收获更精准的角度、高度、距离数据。

通常一台仪器可同时测量三方面元素的数据并进行自动化的记载、存贮、转化与计算，并且可自动执行后续功能。通过大屏幕液晶显示器将数据精确显示在用户眼前。利用键盘和功能键辅助理解和输入。通过记录卡、大容量电池与内置应用程序组成整体划一的结构。全站仪的应用可连接电子计算机接口，使得数据、程序在全站仪与计算机之间自由交换，提供了便利的辅助设计功能。利用此仪器可进行定向、高程传递、已知点放样等功能，使得公路测量更加精准便捷。

这个系统在将测量元素测量之后，可以将数据进行自动记录，可以将所有记录的数据进行实验，为以后的程序开发提供信息。这个系统的信息可以通过大屏幕展示出来，使得用户更加清晰的看见数据。这个系统利用记录卡、电池和应用程序组成一个整体。全站仪可以保计算机的接口相连接，使得两个系统之间的数据能够相互自由转换，使得计算机开发具有一定的前提基础。全站仪定位系统可以实现定向和高程传递，在对公路施工中，这个系统可以发挥良好的作用，确保公路的施工质量。

2.4 三维实体建模技术

三维实体建模技术可准确模拟公路工程的设计流程，有效的加强施工实效性，通过仿真模拟全流程使公路工程的相关人员可直观清晰地掌握公路施工全过程，进而提升了工程的审批速度、保证规划的科学性，加速了工程的施工进展。通过三维实体建模技术，以剖切获得施工的二维模拟图，使得图纸更便于保存与利用。

在对公路施工工程设计进行反复比后选取最优的设计方案。利用三维实体模型，可实时、直观的观察与调整公路工程方案。如，对工程土方量过大、不合理横断面、失衡挖填方、边坡较高、或需要不断地调整平面中心线、纵坡等情况时，利用三维模拟技术关联优化功能，可模拟对比公路调整前后的形状，并及时进行整改，以保证用最小的调整工作量实现对施工方案的不断优化。

公路工程施工中需要消耗较多的土房用量，这就使得此部分的消耗比在整个工程中过大，使用三维实体模拟技术，更精准测量计算土方使用量并控制相关费用消耗，及时调整不合理的用量费用，可见，三维实体模拟技术的应用可有效降低施工成本。

结语：

现代公路建设中，一些公路因为环境的原因，存在很多的路基和桥涵等建筑物，这使得测量公路的难度逐渐增大，公路测量工作的量也就变大了，尤其是在一些复杂的环境中，构建物数据比较多，使得公路测量工作开展难度更大，传统的测量方法，不仅会使得测量时间延长，还会使得测量误差逐渐增大，测量数据准确性也就不具有科学性和有效性。