随着国家高速公路网建立的逐步完善，3S技术在高速公路测量中的应用也越来越广泛，采用3S技术为高速公路测绘工作提供基础控制测量、数字线划图制图、路径优化和生态评价等工作。3S技术已广泛应用于农、林、牧、水各个领域，在许多新兴领域内，如智慧城市、地理国情监测、电子地图和城镇化建设等也广泛应用。通过3S技术对测区基础控制成果和数字线划图成果数据进行精度分析，提出优化方案，提高和弥补了测量成果精度。3S技术不仅减轻了外业测量的工作量，也简化了内业作业程序，显著的提高了工作效率，直接提升了经济效益。随着3S技术应用不断深入，在高速公路测量中的作业流程也会不断简化，满足更多需求和降低工作难度。本文首先归纳了3S技术在国内外的应用现状和精度提高方面的各类研究，以及在高速公路测量中相关成果验证与设计；提出应用无人机航空摄影手段获取高分真彩色影像，解决外业测量问题，应用全数字摄影测量技术即JX4，解决内业数字产品制作。根据工程应用GPS观测数据变换坐标系统解算成果与四等水准成果进行高程拟合，改进与正常高的差距，通过精化似大地水准面计算应用程序，利用四等水准高程验证似大地水准面85高程系下的高程拟合值，并进行精度分析。利用工程类软件CASS验证arcGIS软件在断面图提取与填挖方量的计算精度，比较二者的优缺点。提出在实际工作中根据测绘基础数据选择TBC软件进行分析与计算获取高程拟合值并分析精度。在测区精化大地水准面的基础上进行精度改进，把已有的精化大地水准面精度中误差由0.04米升至0.019米，最大差值由0.103米升至0.037米，本算法完全可以指导低等级高程施工工作。