论文部分内容阅读
3s技术是指全球卫星导航系统GNSS、遥感RS、地理信息系统GIS的统称。3S技术代表目前测绘科学技术最高水平,随着我国公路建设的快速发展,道路不断增加路网不断复杂,尤其是高速公路、大孔径桥梁和隧道发展,使人们更加重视道路的勘察设计,公路测绘是公路勘察设计的基础,也是重中之重,测绘工作的准确性直接影响着道路桥梁勘察设计的好坏,进而直接影响到整个道路桥梁设计成果的合理性和安全性。因此快速准确的做好测绘工作是十分迫切的和必要的。随着测绘学科的不断发展尤其是3S技术的不断发展,3S技术不断被应用到公路勘察设计中,尤其是公路带状地形图测绘、公路选线、公路沿线设施的布设、交通量分析等公路勘察设计领域,并取得了很好的效果。下面分别从公路勘察设计的可行性探究报告阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段讲述3S技术的应用。
1)可行性研究报告阶段中3S技术的应用
在道路可行研究报告阶段根据交通量和公路功能确定道路的等级、选择最佳的路线是可行性研究报告的主要工作,传统的方法是测量地区小比例尺地形图,根据地形图在选择几条比较路线,在外业进行大量的OD交通量调查,随着3S技术的发展,外业测绘地形图被摄影测量和遥感RS技术所取代,设计人员可以通过摄影测量产生的DEM产品,通过计算机辅助制图快速的选择出几条合理的技术路线。避免了大量的外业测量劳动。公路工程等级的确定主要来自交通量调查和公路在交通网中的重要程度,因此交通量调查的准确性直接影响到公路等级的确定。随著GIS技术的发展在交通量分析和预测上取得了很大的应用,通过GIS分析确定的OD交通量与传统OD交通量调查确定的交通量相比具有更加直观、准确、可视化、外业量小等特点。对于里程较大的公路交通量调查大大节省了调查时间。同时提高了交通量调查的准确性。
2)初步设计阶段中3S技术的应用
道路工程初步设计一般是在1:10000的带状地形图上进行的。在明确最终技术路线是一般1:2000的地形图上进行测量工作。同时根据地形图和线路位置确定桥涵的位置。并到测区确定相应工程量。在这个阶段主要完成的是:道路的平、纵、横断面的测量、带状地形图的测量和平面和高程的控制测量。传统的道路测绘一般是测量地区小比例地形图及定线后在用经纬仪全站仪等测量线路两侧1;2000地形图,随着3S技术的发展尤其是有GPS(定位装置)和IMU(惯性测量装置)的机载激光雷达、无人机等立体测图精度的不断提高,使测图工作变得高效、快速。道路测绘人员只需要进行在外业布置几个的像控点的简单外业作业。然后通过内业进行解析空中三角测量解算获取加密点的平面坐标和高程,其特点是不受通视条件限制摄影测量平差时,测区中误差较小,区域大小对测绘精度影响不大。而且无人机生成的影像对进行效果图的制作提供了很大便利,为方案的汇报和道路效果图展示提供了很大便利。
3)施工图设计阶段中3S技术的应用
按照初步设计的批复修改意见,在比例为1:2000的带状地形图上进行路线的比选工作,选出最有最佳的路线,并进行详细的施工图测绘工作。这以阶段主要进行的测绘任务有:道路中线放样、道路的平、纵、横断面的测量、带状地形图的测量和平面和高程的控制测量。随着3S技术的发展道路施工图测绘由原来全站仪、经纬仪测绘放样变为GNSS(全球卫星导航系统)测绘放样,近几年来我国GNSS(全球卫星导航系统)技术不断发展尤其是北斗卫星发射以后,目前工程上最常有的GNSS技术为RTK(载波相位差分技术),RTK是通过卫星定位按照前方交会原理确定物体三维坐标坐标,RTK相对传统测绘具有定位精度高(目前常用的RTK精度为10mm+1ppm)、实时、快速、全天候、操作简单、无需通视等特点被广泛应用。近几年来GPS静态测量被广泛应用到道路平面和高程控制测量上,相比传统的导线测绘GPS静态测绘克服了距离角和度产生的误差累计使平面和高程控制更加准确。被近几年国家对环境保护越来越重视在公路建设时越来越重视与周围环境的结合,传统的路线调查费时、费力。随着无人机等航空摄影测量和RS遥感的发展,可以通过区域航摄或遥感生成的影响对周围环境进行判读这大大减少了外业工作时间提高工作效率。
结语
测绘科学技术尤其是3S技术对公路的勘察设计产生了巨大的变革,在公路勘察设计中的重要性是不言而喻的,随着3s技术的不断发展和完善,公路勘察设计将更加准确、快速、高效。因此为了更好的进行道路勘察设计了解3S技术和新的测绘技术势在必行。
参考文献:
[1]项伟.岩石工程勘察:化学工业出版社,2012.8
[2]公路路线设计规范 JTG D20-2017
[3]全球卫星定位导航定位理论与方法GNSS 武汉大学
作者简介:
刘立明(1990-)男,国家林业局大兴安岭林业勘察设计院道桥科室助理工程师
1)可行性研究报告阶段中3S技术的应用
在道路可行研究报告阶段根据交通量和公路功能确定道路的等级、选择最佳的路线是可行性研究报告的主要工作,传统的方法是测量地区小比例尺地形图,根据地形图在选择几条比较路线,在外业进行大量的OD交通量调查,随着3S技术的发展,外业测绘地形图被摄影测量和遥感RS技术所取代,设计人员可以通过摄影测量产生的DEM产品,通过计算机辅助制图快速的选择出几条合理的技术路线。避免了大量的外业测量劳动。公路工程等级的确定主要来自交通量调查和公路在交通网中的重要程度,因此交通量调查的准确性直接影响到公路等级的确定。随著GIS技术的发展在交通量分析和预测上取得了很大的应用,通过GIS分析确定的OD交通量与传统OD交通量调查确定的交通量相比具有更加直观、准确、可视化、外业量小等特点。对于里程较大的公路交通量调查大大节省了调查时间。同时提高了交通量调查的准确性。
2)初步设计阶段中3S技术的应用
道路工程初步设计一般是在1:10000的带状地形图上进行的。在明确最终技术路线是一般1:2000的地形图上进行测量工作。同时根据地形图和线路位置确定桥涵的位置。并到测区确定相应工程量。在这个阶段主要完成的是:道路的平、纵、横断面的测量、带状地形图的测量和平面和高程的控制测量。传统的道路测绘一般是测量地区小比例地形图及定线后在用经纬仪全站仪等测量线路两侧1;2000地形图,随着3S技术的发展尤其是有GPS(定位装置)和IMU(惯性测量装置)的机载激光雷达、无人机等立体测图精度的不断提高,使测图工作变得高效、快速。道路测绘人员只需要进行在外业布置几个的像控点的简单外业作业。然后通过内业进行解析空中三角测量解算获取加密点的平面坐标和高程,其特点是不受通视条件限制摄影测量平差时,测区中误差较小,区域大小对测绘精度影响不大。而且无人机生成的影像对进行效果图的制作提供了很大便利,为方案的汇报和道路效果图展示提供了很大便利。
3)施工图设计阶段中3S技术的应用
按照初步设计的批复修改意见,在比例为1:2000的带状地形图上进行路线的比选工作,选出最有最佳的路线,并进行详细的施工图测绘工作。这以阶段主要进行的测绘任务有:道路中线放样、道路的平、纵、横断面的测量、带状地形图的测量和平面和高程的控制测量。随着3S技术的发展道路施工图测绘由原来全站仪、经纬仪测绘放样变为GNSS(全球卫星导航系统)测绘放样,近几年来我国GNSS(全球卫星导航系统)技术不断发展尤其是北斗卫星发射以后,目前工程上最常有的GNSS技术为RTK(载波相位差分技术),RTK是通过卫星定位按照前方交会原理确定物体三维坐标坐标,RTK相对传统测绘具有定位精度高(目前常用的RTK精度为10mm+1ppm)、实时、快速、全天候、操作简单、无需通视等特点被广泛应用。近几年来GPS静态测量被广泛应用到道路平面和高程控制测量上,相比传统的导线测绘GPS静态测绘克服了距离角和度产生的误差累计使平面和高程控制更加准确。被近几年国家对环境保护越来越重视在公路建设时越来越重视与周围环境的结合,传统的路线调查费时、费力。随着无人机等航空摄影测量和RS遥感的发展,可以通过区域航摄或遥感生成的影响对周围环境进行判读这大大减少了外业工作时间提高工作效率。
结语
测绘科学技术尤其是3S技术对公路的勘察设计产生了巨大的变革,在公路勘察设计中的重要性是不言而喻的,随着3s技术的不断发展和完善,公路勘察设计将更加准确、快速、高效。因此为了更好的进行道路勘察设计了解3S技术和新的测绘技术势在必行。
参考文献:
[1]项伟.岩石工程勘察:化学工业出版社,2012.8
[2]公路路线设计规范 JTG D20-2017
[3]全球卫星定位导航定位理论与方法GNSS 武汉大学
作者简介:
刘立明(1990-)男,国家林业局大兴安岭林业勘察设计院道桥科室助理工程师