數字化地形圖對公路勘察設計的作用范文

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摘要:對數字化地形圖在公路勘察設計中的應用情況進行闡述，從公路勘察的現狀、數字化地形圖的特點、數字化地形圖實施情況等方面進行分析，并介紹了公路勘察設計中部分新技術的應用。通過這些技術的應用，全面提高公路測量的效率和質量。

關鍵詞:數字化地形圖，公路設計，測量方法

引言

近幾年，在公路的設計過程中，已經普遍運用了計算機等現代設備參與設計，但是公路工程的勘察測量依然有許多過程還依賴人工進行手工處理，比如手工記錄、人工儲存等，這樣一來就會增加工作強度和出錯率等弊端。但是隨著經濟的發展和數字化地形圖時代的到來，有效的解決了這些問題。

1公路勘察設計與數字化地形圖的相關闡述

1．1公路測設現狀1)地形復雜交通不便:我國地域比較寬廣，地形也是豐富多樣，所以在測量的時候會常常遇到一些隧道、橋梁這樣地形比較復雜交通不便的地區。例如:在丘陵地區，它一般是由各種巖類組成的坡面組合體，起伏較大，坡度較陡，地面崎嶇不平，由連綿不斷的山體組成的地形，經常是各種植物生長茂盛、懸崖峭壁和視線受阻的情況，如果使用傳統測量方法去測量會受到很大的阻礙，令測量人員吃盡苦頭。而如果測量路線在平原地區的話，它經濟比較發達，所以建筑物比較多，各類通訊管線設備也比較密集，在測量的時候需要綜合考慮到這些因素，如果也采用傳統測量方法的話，測量過程也是十分費勁的。2)數據處理出錯率高:現階段，公路的測設還在采用傳統測量方法，而傳統的測量方法在對數據處理的時候幾乎是通過人工來完成，這樣就容易出現數據處理失誤、保存不便等情況，也不利于數據后期的校核。

1．2數字化地形圖的特點采用傳統的測量方法容易產生勞動強度大、周期長、出錯率高、不易保存等弊端，而采用數字化地圖可以有效的解決這些問題。1)數字化測圖的外業數據采集較方便:在一些山體比較高、建筑物密集等采集人員難以到達的地方，可采用無棱鏡測距法，這種測量方法既保證了數據的準確性又可以降低了采集人員的工作強度，大大的提高了工作效率。2)成圖速度快:將所測得數據進行處理時，數字化測圖的內業數據處理時，可以同時對幾幅圖進行對接，比如在一些等高線的生成上面，這樣就可以有效的提高成圖的速度。3)測量精度高:我們在測量的時候一般常用到的儀器為全站儀。全站儀帶有自動數據處理功能，它能夠準確的計算出放樣點到測站點的距離，還可以根據坐標值計算出放樣點的方位角，然后將這些空間數據進行快速準確處理。4)測圖自動化:由于數字化測圖采用的儀器為全站儀，只要將棱鏡對準全站儀的鏡頭，全站儀就能夠自動讀出所測得的數據，并且在它的屏幕上顯示出這些數據的計算結果。因為是自動讀取和自動計算，無需人工去參與讀取和計算，這樣就可避免出現數據凌亂和計算失誤的情況。全站儀的測設精度能達到《水利水電工程測量規范》規定的點位誤差小于圖上0．2mm的精度指標，出錯(讀錯、記錯、展錯)的概率小。5)檔案永久保存:采用專業數字化地形圖測繪，可以將這些處理好的數據以電子檔的形式保存到云端，達到永久保存的效果，這樣一來勘察結果可以通過云端在圖上展現出來，數據可以導入利用，避免了人工錄入時產生的誤差，后期還可以對此進行不斷補充。將這種專業勘測的電子地形圖運用到公路的設計中可以大大提高勘測的效率，使勘測的周期大大縮短，所測的數據精準且可永久保存。6)數據共享:測量的成果可以使國家控制網的轉化與其他行業共享，最大化的利用這些測量數據。這樣在后期的其他項目中如果需要這些數據的話就不用再一次去測量了，大大節約了人力物力。

1．3數字化地形圖的實施情況1)調查和分析:數字地形圖是以測量其他行業高新技術為主體的野外勘察;然后以數字地面模型為基礎，再通過計算機的輔助對這些公路設計的數據進行處理。這種方式是現代化公路勘察測量設計的發展方向。所以我們主要調查和研究分析在公路路線設計和橋梁設計中所運用到的測量理論和設計軟件。所運用的測量理論主要有GPS和全站儀等先進測量理論，通過這些測量理論與專業公路路線處理軟件、橋涵設計軟件等結合，實現專業數字地形圖與現有公路設計軟件的有機對接。2)建立數字地面模型:數字地面模型是一個表示地面特征空間分布的數據庫，是輔助道路勘測設計的基礎，一般用一系列地面點坐標(x，y，z)及地表屬性(目標類別、特征等)絎成數據陣列，以此組成數字地面模型利用數字化的方式描繪地形在空間上的分布屬性和特征，也就是將平面位置中地面點的高程及微地形屬性特征數字化展現其地形圖。它可以將我們所要測量地形的起伏變化以數字的方式表達出來，這樣的話在我們后期進行地面模型建立非常的方便。通過建立這個數字地面模型能夠簡單明了的表現出不同層次的地理信息，構建數據空間框架。在道路設計過程中我們常用到的數字模型主要有:三角網式數模、方格網式數模、扇形網式數模、魚骨網式數模等。再根據道路設計的實際情況做選擇［1］。3)數字化地形圖的調試:目前，數字化地形圖已經在公路設計中推廣應用，并在數條國省道測量中得到應用，例如:在206國道、濰膠路等數條國省道測量就采用了這種測量方式，測量的效果非常好，并且這種測量方法比傳統的測量方法更加節省人力和物力。采用這種電子地形圖可以縮短測量周期達60%以上，這樣一來不僅節約了經濟成本，還能減少出錯率，提高設計的效率。經過長期的實驗與改進，現在我們的數字地形圖的精度已經可以滿足高等級公路工程的設計，并且設計運算速度快，即使所測的數據非常龐大，它也可以很快速的計算出結果，不再像傳統的運算方式那樣，需要人工去一點一點計算數據了。

2公路勘察設計中部分新技術的應用情況

2．1Google地球運用Google地球是由美國研發出來的一種虛擬地球軟件，通過這個軟件能夠查看目標位置的坐標、海拔等地理數據，所有的地貌環境都能一覽無余，且根據工作階段的不同，可以轉化成相應比例尺的數字地形圖。衛星遙感技術具備了豐富的地表信息與直觀的圖像，而且它視點高，不受空域和地面障礙物的限制。所以在路線走廊帶與路線方案優化等方面有得天獨厚的技術優勢［1］。此項技術的運用對于我們的公路勘察測量是非常有必要的，它是推動公路測設現代化必不可少的條件。

2．2數字攝影測量數字攝影測量是基于數字影像和攝影測量的基本原理，所研究出來的一種測量新技術。V-STARS軟件是數字攝影測量的核心，它主要通過V-STARS軟件將我們采集好的照片進行處理。V-STARS軟件對這些照片進行圖像匹配和計算得出照片的三維坐標，有了這些準確的坐標以后能將我們所照的地方以三維的形式呈現出來［2］。數字攝影測量的主要方式有:1)航空攝影。航空攝影測量的范圍比較大，而且準確。所以它適用于勘察測量一些大比例尺的公路和像片平面。2)數字攝影測量。它與傳統的攝影測量完全不同，它是以數字的形式存在，再通過這些數字去表達出我們所測地表的三維坐標，而且這種坐標的生成完全是自動化的。這種形式的測量對于數據的處理更加方便和快捷，大大的提高了公路勘察設計的效率。

3結語

數字化地形圖在公路勘察設計中的運用是必不可少的，我們應該去大力推廣數字化測量技術的運用，積極的去取締測量效率低、出錯率高和不易保存等問題的人工測量方法。運用數字化測量技術可以解決那些人工方法不能解決的問題，不僅大大的節約了人力物力，也提升了進行內業數據處理時的運算速度，有效的實現電子數據與設計軟件的對接。但是我們對于數字地形圖的應用還不是很豐富，有許多需要改進的地方，比如:對于內業資料多方面利用還需加強，還有控制點的設置等。所以我們需要利用各種方法對數據結果不斷進行檢查、校核、維護和改正，使它的功能變得更加完善、更加強大［3］。

參考文獻:

［1］付廷軍．公路勘察設計中應用數字化地形圖的優勢解讀［J］．黑龍江交通科技，2016(4):54-55．

［2］代朋朋，孟立波．數字化地形圖在公路勘察設計中的應用［J］．環球市場，2018(3):364．

［3］范晨鑫．數字化地形圖在公路勘察設計中的應用［J］．建筑工程技術與設計，2015(34):95-96．

作者：康瑞芳 單位：山西省公路局朔州分局勘測設計所