浅议现代公路测量领域的数字化技术论文_刘元兵,董振海

浅议现代公路测量领域的数字化技术论文_刘元兵,董振海

中国水利水电第十三工程局有限公司

摘要:现代公路测量工作的好坏对整个公路建设质量起着关键作用,因此,在现代公路测量中,必须深入全面地进行测量,为设计提供准确、完整的数据和资料,以保证设计工作的高质量,为施工打下坚实的基础。本文对目前在公路测量领域运用比较广泛的几项技术进行了重点的分析了解,为今后的相关工作提供思路。

关键词:公路测量;数字化;AutoCAD;三维实体建模;TPS;GPS

引言

数字化技术是信息技术的一种。随着信息技术的发展,数字化技术本身也取得了明显进步。如今数字化技术在公路测量领域的应用越来越广泛。数字化技术在公路测量领域中的应用,有效提升了公路测量的精度,对于道路工程的顺利施工,保证施工质量都具有重要影响。在今后的发展过程中我们必须要高度重视数字化技术的应用。当前数字化技术在公路测量领域应用较为广泛的技术主要是GPS技术,TPS技术,AUTO CAD技术和实体三维建模技术。这些数字化技术在公路测量领域中的应用取得了良好效果。加强数字化技术的研究,就不得不研究以上提到的技术。接下来我们就来详细介绍这几种数字化技术在公路测量领域中的应用。

1 AutoCAD技术在公路施工测量中的应用

在高速公路建设中,通常分为几个标段同时施工,每个标段里一般包括路基及各种构造物,如涵洞、中小桥、甚至大桥,少则几座,多则十几座,因此,施工测量任务十分繁重由于全站仪在工程测量中的普遍应用,其极坐标放样功能使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计算其各个部位的坐标,而如何快速、准确地计算坐标是关键所在。应用AutoCAD技术进行坐标定位计算,则可以做到事半功倍,并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,大大降低了测量工作量,降低工作难度,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。

2 三维实体建模技术的应用

公路不是一个简单的平面,它本身包含了纵面、横面与平面三部分,是一个复杂的几何图形。我们要评价一段公路的外形是不是和周围的环境相协调,不仅要考虑公路的平面尺寸还要考虑它的纵面和横面。如果要实现对于他们的数据测量就需要结合三维模型、公路陆续透视图和动态连续透视图的帮助。目前构建模型的专业技术比较成熟的是三维实体建模技术,利用该技术可以建造出最理想的模型,对于这个模型人们可以随意的剖切,从而得到自己想要的所有信息。这项技术也是目前公路测量领域运用最广泛的建模技术。进行公路测量的时候为了更好地利用三维实体模型,相关的工程人员需要全面了解公路建设的详细信息,对于公路工程的设计必须进行完善,简化审批的环节加速施工程序。利用三维实体模型能够完整的展现出公路的设计情况。在公路测量的具体过程中二维图就变得无足轻重了,因为可以通过对三维模型进行合理的剖切就可以得到想要的施工图纸。总的来讲三维实体模型可以有效地降低工作量并且还可以提高测量的精度。在公路测量过程中是优化设计的一个重要环节。公路测量是公路设计的准备环节,通常来讲公路设计都是要经过反复的修改和对比,最终得到一个最优的方案。在公路的设计中经常会出现的一种现象就是横断面与实际地面的组合存在很大的差距,其中的平面中心线因为边坡或是其他地质条件的影响需要进行不断地调整。在这样的情况下为了使设计方案更加合理、可行,在设计的过程中就需要工作人员利用三维关联优化的方法进行改善。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在公路的施工过程中工程费用的主要影响因素就是土方量,所以关于土方量的计算是施工过程中的重点。例如计算工程的费用时一个重要的指标就是土方量,为了降低成本可以利用三维立体模型来计算所需的土方量。利用该技术不但可以更加准确的计算出所需土方量降低工程费用,同时也更加快捷。

3 TPS技术在公路测量领域中的应用

TPS技术是由测速仪,全站仪,电子经纬仪等设备组成的定位系统,又可以叫做全站仪定位系统。TPS技术是计算机技术与全站仪技术相互融合的产物,它是一种高效的测量技术。在该系统中起核心作用就是全站仪。全站仪本身是电子测距仪,电子计算与光学经纬仪相互结合而形成的产物。全站仪主要是用来测量距离,高度和角度的。与其他测量设备不同,TPS测量技术能够实现对高度,角度,距离的三者的有机测量。在测量过程中不仅能够自动测量数据,同时还能够及时存储,转换以及计算。在公路测量领域中用户通过屏幕显示器就可以直接观测到测量结果。在全站仪设备中内置的应用程序和电池是集合在一起的,这样对于提升工作质量具有重要意义。在TPS技术中全站仪不仅能够实现精确的测量,同时还能够实现计算机与全站仪的自由交换,从而为后期的计算机辅助设计打下坚实的基础。全站仪测量具备多种功能,在测量过程中一般是按照固定程序来进行设计的。在公路测量领域中TPS技术的应用取得了良好的效果,如今这一技术已经成为公路测量领域中不可或缺的技术。

4 GPS技术在公路施工测量中的应用

GPS,即全球卫星定位系统,是美军于20世纪70年代初在“子午仪卫星导航定位”技术上发展起来的具有全球性、全能性(陆地、海洋、航空与航天)、全天候性优势的导航定位、定时、测速系统。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使用可以有效地克服以上的种种不足,其主要特点有:测站之间无需通视。GPS这一特点,使得选点更加灵活方便。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。

结语

总之,随着电子科技的迅速发展,计算机技术的功能越来越强大,使得数字化测量技术得到显著的提高。一方面测量技术越来越精确和全面,另一方面测量装置更加实用,便于携带。总的来说,公路测量技术正朝着更加经济性、实用性和高效性的方向发展,今后会取得更大的提高。

参考文献

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[5]刘杰. 数字化技术在现代公路测量中的应用[J]. 中国新技术新产品,2012,02:40.

论文作者:刘元兵,董振海

论文发表刊物:《基层建设》2016年14期

论文发表时间:2016/10/19

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