摘要：在社会经济快速发展的形势下，我国的高速公路高程控制测量水平都有了大幅提升，高速公路高程控制也在不断扩大，对测量技术有了更加严格的要求。这篇文章我们通过对全站仪技术进行描述分析，进一步研究高速公路高程控制测量工程对新型测绘技术的应用效果，以期为相关部门提供参考依据。
关键词：全站仪；高速公路；高程控制；测量
前言
对于高速公路高程控制测量工作，都对测绘技术有着严格的要求。然而以往的测绘技术无法保证测量的科学性，过程繁复，所以对于高速公路高程控制测量，要加强对全站仪技术的宣传普及，才能保证测绘高效完成。只有确保测绘数据准确无误，才能更高效的考察到高速公路作业环境的地质特征、水文条件、气候等自然因素，进一步提高高速公路施工效率水平，因此全站仪技术在高速公路高程控制测量方面的推行应用有着积极的现实意义。
1全站仪技术在高速公路高程控制测量中的应用
1.1高速公路高程控制测量中的全站仪技术
全站仪属于新型测绘技术，在我国科技更新进步下，智能型技术有着突飞猛进的发展，高速公路高程控制测量领域对该设备有了广泛的应用。全站仪涉及到光电及机械、电磁等多种计算，适用于多种数据测量。并且全站仪能对数据自动保存与传输，所以在应用时能与计算机等终端衔接，利用指令控制对数据进行处理。全站仪的优势体现在，与常规的测量技术比较来说，能通过一次测量获得很多有效信息，并且其自身有着足够的计算能力，避免了人力计算消耗多余时间。全站仪系统便于操作，能够处于较稳定的工作状态。并且还能利用其电子手簿与计算机终端进行数据共享。
1.2高速公路高程控制测量工程中全站仪技术的实践应用
a）利用全站仪测量距离。全站仪能够在高速公路整体进行测绘。测绘环节易于操作，测绘人员能够较快测量，且测量数据校精准。全站仪有着极高的精准性，其测量数据也较准确。并且，全站仪还具备很多作业，如能由公路周边环境温度的变化及气压变化对测量数据进行智能化调整，在一定程度上减少了外部因素对测量结果的干扰。
b）利用全站仪技术测量角度。高速公路高程控制测量过程中，角度测量是关键的环节。以往的测量技术对角度测量不够准确，极易引起线路控制点出现失误。在利用全站仪设备后，角度测量愈加准确，避免了传统测绘技术的弊端，使得测量工作高效便捷，对角度测量有极高的精确性。
c）利用全站仪对坐标进行测量。测量人员要设立好全站仪后，要安排号前后视的就位。利用全站仪科学设置坐标模式，再输入测站点的实际坐标及后视点的坐标，进一步对后视点加以调整，最后对前视点进行坐标测量。
1.3高速公路高程控制测量工程应用全站仪技术时所应注意的环节
a）全站仪棱镜的利用。测量过程中对全站仪技术的应用，要合理选择棱镜，因测量环境的差异，要用到的棱镜也有所区别，所以测量人员在测量时，要结合测量条件，来针对性的选择棱镜，从而确保测量结果足够准确；
b）对测量数据，在进行人工记载后，要确保数据的真实性和完整性。测量人员利用全站仪技术时，对仪器自动保存的数据要相应的手记做备份。对人工记录的数据，测量人员要保证数据的科学性和真实性，并保证记录的整洁性，使得测量结构足够科学和实用。
2.高速公路高程问题的方法研究
2.1 高程系统
高程系统通常是以基准面和水准原点进行控制，各种系列的高程系统有各种类型的高程基准面，一般的高程系统包括大地高、正常高、正高、力高和地区力高几类。我国从成立逐渐建立的高程系统有1956年的黄海高程系、1985年的国家高程基准等。
高程基准面通常是为了科学完善的高程系统而存在的地面点高程的起算面，一般以大地水准面为高程基准面。其中大地水准面就是处于静态的海平面，便于始终稳定高程基准面，促进国家网进行联测，我们在国家高程基准面的验潮站周边会建立一个相对稳定的国家水准原点，我们以国家水准点和国家高程基准面的高差来实现国家水准原点的高程，进一步判断出全国区域内的高程范围。
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2.2高程拟合原理和误差
高程拟合理念就是把测量的大地高数据与水准测量出的正常高数据进行减法操作，获取高程异常，进而对高程异常展开拟合操作，从而了解到未知点的高程异常。我们创建小区域的类大地水准面，在测区设立相应密度和数量的控制点点，与水准联测，获取大地高数据和正常高参数，分析出高程异常，利用拟合高程获取测区的类大地水准面。我们了解到拟合技术与控制点点的布设、水准点的联测科学性及结算分析出的大地高有紧密联系。
测量误差通常有三个因素引起，卫星方面的误差包括星历失误、卫星钟差和相对应理论等；信号输送误差涉及到电离层缓慢、对流层失误和多路径效应等；接收系统和数据处理失误包括天线对中误差、无线整平失误、天线相位中心失误和量取天线高失误等，并且，要注意的是，水准点误差直接关系着拟合精准度，拟合模型导致的误差也会及其影响拟合精度。
2.3 高程拟合的常用方法
曲线拟合模型，往往计算精简，适用于道路、河流等线性工程，数据失误多，有三次样条曲线拟合、多项式曲线拟合、正交函数拟合集中方式；
曲面拟合模型，包括多项式拟合模型、多面函数曲面拟合、移动曲面拟合法等；
神经网络法，有着一定的容错性，可以广泛处理相对复杂的数据。属于一种自适应技术，无需假设，可以防止很多潜在因素的影响，然而在公路施工中还是面临很多问题，比如隐含层的单元数和规模无法控制，学习效率和初始值确定难以把控，训练样本质量对网络泛化水平影响不科学等。
3 全站仪在高速公路高程拟合的解算与分析
3.1全站仪高程拟合的精度评价指标
各个控制点都要展开水准联测来适应高程拟合的精度标准，内符合精度值要把现存的高程异常与拟合得出的高程异常加以分析比对，得到拟合残差，进而明确内符合精度，结合检核点的高程异常数据与拟合得出的高程异常差值数据，获取外符合精度。水准精度的评定要结合检核点和已知点距离L，来辨别高程精度。
3.2 公路工程中拟合模型适用性分析
在对三次样条拟合和移动曲面拟合两种技术加以对比得出以下结论：
⑴在该地段内移动曲面法获取的拟合曲面还是存在一些失误，但整体还是趋于平滑状态。
⑵点的布局对拟合最终结果有一定影响，起算点布局趋于均匀光滑时，拟合结果误差相对较少，拟合曲面也较为光滑平整。
⑶当利用移动曲面拟合技术时，若是起算点较少，或者分布不均匀，在拟合范围周边则极易引起较大的数值误差。
高程拟合系统的运用涉及到公路测量情况、动态数据监测、地形特征等方面。在管理数据库中，通过数量变化体现，GE利用卫星获取的数据，可完成区域管理，把资源变化因素运用到到电力范围方面，为准确监测工程测量的变化情况、数据波动等因素等提供重要条件。
4.总结
总的来说，对全站仪技术在高速公路高程控制测量中的应用进行探讨，不管是学识理论的分析，还是在实践经验方面的分析都有了显著成效，也为提高高速公路高程控制测量水平发挥了重要作用。但是，我们既要重视成效，也要了解到在高速公路高程控制的形势下，也存在着对全站仪技术有制约性的因素。所以，在后期的高速公路高程控制测量工作中，要加大对全站仪的研究和推广，另外要充分考虑高速公路高程控制测量实际情况，综合分析全站仪技术，选择针对性强的测量新技术，进而提高高速公路利用率和推动高速公路行业长远可持续发展。
参考文献：
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[3]杨林振.RTK与全站仪在两井贯通测量中的应用[J].科学中国人，2015，0（12Z）.
论文作者:熊波,朱元翔
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/30
标签：高程论文; 测量论文; 高速公路论文; 全站仪论文; 数据论文; 技术论文; 水准论文; 《基层建设》2019年第4期论文;