辽宁省交通规划设计院有限责任公司，辽宁省沈阳市，110000
摘要：我国道路建设是我国基础设施建设中非常重要的组成部分，其发展直接关系到我国整体经济的发展速度和发展方向。近些年来，国内公路建设不断提速。而公路测量又是公路建设必不可少的前期性工作，公路测量的质量在很大程度上影响公路建设的质量。同时，国内公路测量长期采用人工方式进行，效率低、耗时长、误差大。
关键词：测绘新技术；公路测量；应用
引言
我国道路建设自改革开放发展至今已经取得了非常不错的成就。在社会经济、科技高速发展背景下，公路桥梁跨度、桥墩高度也随之不断提升，面对的施工条件也越来越复杂，在精度、架设速度上也提出了新的要求，因此，对工程测量技术测绘技术的应用也提出了新的要求。
1无人机倾斜摄影技术
1.倾斜摄影技术的特点，倾斜摄影系统由多头相机、GPS、姿态定位系统共同构成。多头相机用于从五个角度进行拍摄，GPS用于获取三个线元素，姿态定位系统用于记录多头相机在曝光瞬间的三个角元素。进行倾斜摄影，必须设计好无人机航线，确定旁向重叠度达到30%，航向重叠度达到66%。若需要生成三维模型，需将航向重叠度设置为70%，旁向重叠度设置为50%。在获取无人机倾斜摄影的影像数据后，技术人员需根据影像数据的特点以及多头相机定标参数、无人机拍摄姿态数据对影像数据进行几何校正；然后进行多视影像联合平差，导入连接点坐标、控制点坐标、GPS数据进行联合解算→进行多视影像密集匹配，生成DSM模型，并进行真正射影像纠正，最后进行三维建模。2.在公路测量中应用倾斜摄影技术，某市某区，面积大约为1.57km2，区内地物复杂，有大型建筑物、道路、篮球场、树木、人行道、水泡，建筑物高度在80m以下。该区要进行公路改建，因此，测绘人员使用无人机倾斜摄影技术对该区进行了公路测量。测绘人员选择旋翼无人机，利用RTK测量选择好的像控点实地三维坐标、检查点三维坐标 （每个点测量两次，取数据平均值）；然后为无人机倾斜摄影系统设置地面分辨率、多头相机曝光参数、航向重叠度80%、旁向重叠度70%、飞行高度200m、飞行速度5m/s、相机倾斜角45°；再启动无人机，遥控无人机沿航线飞行，按3s张的频率进行自动拍摄。无人机前后在五条航线上进行航拍，飞行了5个架次，历时60min，获取了7500张相片，大小为60GB。在获取无人机航拍数据后，技术人员使用PIX4DMAPPER软件，导入影像数据。软件对数据进行自动校正，并显示出测区详细的影像信息、位置信息。然后，技术人员在软件中导入像控点文件，标出控制点位置（每个控制点对应4张数码相片）。之后，技术人员使用SIFT特征提取算法，结合像控点坐标与多高影像外方位元素数据，提取影像特征，将连接点连接线、控制点坐标进行联合平差，计算出每张数码相片的外方位元素与坐标，从而完成三角测量处理。完成三角测量处理后，技术人员进行点云加密处理。最后生成具有实景效果的DSM模型与数字正射影像图。
2VRS在公路测绘中的运用
在公路建设施工中，对公路的结构测绘是施工质量管理的重要环节，为了保证施工质量和后续的使用安全，需根据施工进展情况对桥梁结构的桩位、支座偏位以及公路桥梁的轴线进行测量。以往传统的全站仪测量方式，存在受控制点影响的弊端，测绘的效率因此而降低。而采用VRS系统进行测绘，恰恰弥补了这方面的不足，通过VRS技术可以把基准点固定在一个施工阶段内，并以这个基准点作为为基础，通过移动站完成有效测绘，不仅提高了测绘的精准程度，对保证施工安全、优化工程质量具有重要意义。
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3无人机机载激光雷达技术
1.无人机机载激光雷达技术的优点随着时代的发展，在公路测量中需要采取大量坐标数据，构成数字表面模型（DIGITALSURFACEMODEL，英文缩写为DSM），并生成数字高程模型（DIGITALELEVATIO-NMODE，英文缩写为DEM）。过去制作DEM，需要使用飞机进行航空摄影，采用空中三角立体测量技术并辅以地面测量配合，外业周期长、难度高、精度低，已经难以适应当今社会的发展。无人机机载激光雷达技术分辨率高、动态探测范围大，能在短时间内直接、快速地获取真实地表的高精度三维信息（包括LIDAR的三维坐标），从而大大减轻地面外业作业量。使用无人机机载激光雷达技术，可以同时获取DSM模型与DEM模型，精确描绘地表、地貌、地形的三维特征。2.在公路测量中应用无人机机载激光雷达技术新疆某段高速公路项目，公路沿线区域多为人烟稀少的荒漠、戈壁，地形崎岖、交通不便，冬季时有大风、大雪；测区内水准点分布较少，一些水准点年久失修，出现了自然损坏。测区需穿越高山山谷，整个测区内高度相对落差超过1500m。项目施工又急需测绘人员提供详细的三维数字化地形图，有鉴于此，测绘人员决定使用无人机机载激光雷达技术。在获取数据后，技术人员对数据进行了差分处理，将机载GPS正反解差值控制在0.1m以内；然后进行激光点自动分类→检查、修改DSM模型→继而进行激光精细分类→导出地面点→调入数码影像数据，添加相片间的连接点→进行影像色彩接线→生成正射影像，最终生成DSM模型。
4RTK技术的应用
RTK又叫做实时动态差分测量，其测绘原理是通过载波相位动态实时差分的方法，获得测量点的坐标，因此也称之为动态GPS。该技术利用流动站固定整周模糊度后，手扶测量杆，在较好的观测条件下，仅利用几个历元数据，就能获得厘米级的测量成果，而且RTK的测量距离一般都在10公里左右，所以在常规测量的时候，只需要基准站架设一次，就可以快速完成测绘工作。RTK测绘技术的特点是精度较低、稳定性较差，但能做到高效、经济快速地测量，故其一般在公路桥梁工程的测绘应用中适用于小范围的图根控制测绘或者厘米级点位采集。
5紫蜂技术
1.紫蜂技术紫蜂，是ZIGBEE的意译。ZIGBEE是一种低速、短距离无线通信技术，主要用于传感控制应用。紫蜂技术耗能极低，仅需2节5号电池便可支持一个ZIGBEE节点工作6~24个月（两年），相比之下，蓝牙节点最多只能几周；紫蜂技术成本比蓝牙更低，性价比更高，响应速度更快（ZIGBEE成本不到蓝牙的1/10，ZIGBEE节点连接进入网络的时间只需30ms，而蓝牙节点连接进入网络需要3~10s），容量大，安全性高，在公路测量中可以很好地发挥作用。2.在公路测量中应用紫蜂技术公路施工测量的一个重要内容是观测路基、路面的沉降、水平位移。测绘人员可应用紫蜂技术，在现场建立大量无人值守的测绘节点，从而实现全天候、全时段观测。
结语
现今，我国公路通车里程已经高居世界第一，但公路测量技术却不能与发达国家比肩。因此，应当在公路测量中主动应用各种测绘新技术，不断提高测绘的精度，为公路建设事业作出更大的贡献。
参考文献
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论文作者:李雷
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/9/4
标签：测量论文; 无人机论文; 公路论文; 技术论文; 数据论文; 坐标论文; 影像论文; 《工程管理前沿》2019年10期论文;