湛江市公路勘察设计院
摘要：随着智能化测量仪器快速的兴起从而产生了数字化测绘技术。该技术运用到了地理信息系统、遥感系统以及全球定位系统，一定程度上影响着公路设计之中进行测绘时的手段与方法。公路设计测绘技术的发展往实时化采集、处理测量数据以及数字化这几个方面。本文经过分析数字化测绘技术特点，尤其是激光跟踪仪与CPS技术，以及公路设计之中数字化测绘技术的运用，以让后人可借鉴。
关键词：CPS技术；激光跟踪仪；数字化测绘技术；公路设计；技术特点
1前言
如今数字化技术发展飞速，并且数字化测图具有很多优势，例如：维护方便、精确度高、使用方法简单以及数据采集迅速等，所以广泛运用到土地建设与管理以及城市规划之中。对于快捷、直观、方便等要求其数字化地形图都能满足，社会各个方面都运用到它。
2数字化测绘技术
核心是计算机，数据采集运用到数字化仪、电子测速仪、数字摄影测量仪以及GPS等，具有外界输入、输出设备之下，依次完成采集、输入、成图、输出以及管理其数字空间数据的技术称为数字化测绘技术。其数字化测绘技术包含激光跟踪仪技术与GPS技术等。
2.1 GPS技术
室中GPS发射器会产生两扇形激光，其激光面和垂直平面夹成的角为-30度与+30度，故 30度为俯仰覆盖的范围。进程工程测量的时候，激光发射器会向仰角与方位角发射信息，不管什么接收器都必须在仰角与方位角上接受信息。由时间差进行计算之后才能确定出仰角与方位角。方位角是由闸门脉冲信号扫触的时间差以及两扇面扫触时间的均值来确定，仰角是由GPS发射器发出的两扇面扫触到接收器时两者的时间差来确定。仅由仰角与方位角是不能对接收器控制位置进行确定，故需再有一激光发射器，由三点的三角形原理才能将其位置确定出。
2.2激光跟踪仪技术
激光跟踪测量其基本原理是由自身测角系统与激光绝对测距系统经过激光跟踪目标反射器对目标反射器球心坐标进行确定，测量之中的一些误差再经过自身校准参数与气象补偿参数补偿，最后将空间点坐标给确定。以P点为被测靶镜中心，以0点为跟踪器旋转中心。P点至0点的长度d用激光干涉仪给确定, P点水平方位角
以及垂直方位角a分别由两角度的编码器确定出
，则P (x，y，z)由 a, 以及d很容易就能确定出。具体公式是:
3数字化测绘技术特点
3.1自动化程度很高
地形图测绘时由计算机软件可自行进行调用图示和符号、计算、连接以及识别等许多自行处理功能的方法叫做数字测图技术，其结果不但美观精确，并且一般没有出错的情况。数字测图还可自行对测量信息提取，包括坐标、面积以及距离等。
3.2测图精度很高
数字化测图的精度非常的高，300米之内物点测定上下误差为2毫米左右，地形点高差上下误差为18毫米左右。并且电子格式测量可自行的对数据进行存储、处理、记录以及传输，不存在方向、展点以及视觉方面的误差，数据精确度不受任何的影响。
3.3图形属性信息较丰富
采用数字测图不但要测量好对应点的坐标，还应对要测点特征进行确定，并记录好该点连接信息和编码，则只要输入编码就能显示出成图，可将相应的测绘图调出。由此可见，应用数字测图可方便对点的连接、属性信息以及定位等图形信息进行检索。
3.4图形编辑很方便
存放是采用分层方式完成的数字化测图，并无图面负载量的影响，加工利用测图成果时很简便。
4公路设计中运用的数字化测绘技术
某些地区没有大比例尺地图，则可运用地面数字化测绘技术进行，属于目前中国大部分测绘单位所采用的数字测图的方法。使用该方法之后所得的数字地图其精度很高，采取相应的措施之后，可将邻近的控制点精度控制于5厘米之内。
4.1监理GPS控制网
选用边连式的单频GPS接收机施测来进行说明。将要设计公路时必先测绘公路，第一，对首级GPS控制点进行布设，运用 GPS卫星定位功能，为便于测量应对永久性标石点位进行埋设。第二，将四台GPS接收机架设在测站之上，2次对仪器量高，精确到毫米并对中取平，其比较的差值不应超出规定的范围。进行观测一段时间后，固定站用两台接收机当作，移动站则是剩余的两台，对每一个点进行45-70分钟循环往复的观察，所有的点都要进行观察。卫星的观测数要达到四个以上，设定的卫星截止高度角必须达到15度以上，每15秒进行一次数据采集，对中的误差不能超过2毫米,PDDP不能超过 6毫米，天线的高差不超过3毫米。每一个基线解都是固定解，根据独立基线用平差软件进行计算，确定基线没有问题之后，将GPS点的坐标给平差观测出来。
4.2建立导线控制网
结点网由二级导线构成，在GPS各点间进行布设。二级导线进行布设时，铺装路面钉或是埋设标石于四等GPS点基础之上，在可永久保存地段进行布设点位，之后逐一编号二级导线点。用方向观测法确定二级导线观测的水平角，进行两测回边长单程观测，用工级的测距仪均，每一次测回的边长进行4次读数，其MD不超过5厘米。
在现场直接对二级导线情况进行记录，进行编号外业的记录纸。结束观测的工作之后应外业记录检查、整理，保证其记录计算不存在错误，还要确定成果是不是符合限差规定。要对二级导线的导线相对闭合差、方位角闭合差以及测角中误差进行验算。对应的限差都符合要求后，根据结点网在计算机上进行输入，进行平差之后要确定其精度，并且给出导线网精度指标和最弱点的精度。
4.3布设高程控制网
运用高程控制网布设平面控制点为四等水准网，起算值用已知的水准点并观测。若i角的误差不能达到20",说明检测仪器达到四等水准的标准。用中丝读数法读出观测的距离;若观测的时候没有固定的点，要采用尺垫，其顺序是后前和前后。将水准仪安置在合理的位置，同一测站进行观测的时候，要将圆水准器给精确整平，测段的测站数最好是双数，只能一次调焦。根据结点网在计算机上输入，所有限差符合规定之后，平差之后要确定其精度，然后将高程控制点结果给打印出。
4.4采集野外碎部点的数据
设计公路中时的数字化测绘一般是要两人来进行，一个人负责内业绘图和跑尺，另一个人观测和负责全站仪的编码和作业。极坐标法是进行碎部测量普遍采用的方法，确定碎部点坐标之后，用测绘软件将剩余各点坐标给确定，再根据软件中的交会方法以及十字尺测量法等，最后得出其测绘的图形。
4.5内业图形编辑，制图输出以及数据处理
在公路工程设计之中处理测量数据是数字化测绘主要的一项内容。任何的测量工作都必须选用合理的测量方法，通过平差理论以及误差分析，进行处理和分析测量的结果。把外业数据由GPS或是全站仪连接至计算机，但要对存在外业采集数据的一些错误进行修改，并且根据图形编辑系统的格式把采集到的数据进行格式转换。当平面图形生成时，要分幅处理外业收集的数据以及对图形文件建立等，当有三角网数字高程模型以及自动勾绘等高线等生成时，应对等高线数据进行处理。之后的图形数据要用测绘软件进行修改和编辑，最终将图件输出。
5结语
在公路工程设计之中其技术创新就包括了数字化测绘技术在工程的测量。如今人们不断深入发展数字工程和数字化测绘技术，这属于测绘单位提高经济效益的方法之一。测绘领域里面，其主导地位非数字化测绘技术莫属，为与发展的新技术相适应，以后将会不停丰富数字化测绘技术的手段和方法，能够得到更大发展和推动。
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论文作者:邝达明
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/11
标签：技术论文; 方位角论文; 测量论文; 导线论文; 公路论文; 激光论文; 误差论文; 《基层建设》2016年11期论文;