數字化地形圖在公路勘察設計中的應用論文

　　摘要:本文介紹數字化地形圖在公路勘察設計中的應用,對直接采用專業測繪的地形圖用于公路設計的有益探索,全面提高公路測量的效率和質量,推進公路勘察設計科技化進程。

　　關鍵詞:數字化地形圖;公路勘察設計;科技化

　　1.概述

　　目前公路勘測設計中,設計過程已經廣泛使用計算機等現代設備進行設計,但是公路工程的勘察測量依然存在技術含量低、測量數據手工記錄、勞動強度大、周期長、出錯率高、不易保存等弊端。隨著公路建設的發展,科技不斷發展進步,這就需要勘察測量設計人員與時俱進,采用新的設計思路和方法,才能最大限度的提高效率。采用專業的數字化地形測繪用于公路設計,提高公路勘測的效率和質量,推進公路測量設計科技化進程。

　　2.數字化地形圖

　　2.1 公路測設現狀

　　目前,我們在進行道路、橋梁、隧道的測量設計經常遇到地形復雜交通不便的情況。如果路線在平原地區,往往是經濟發達,重要的建筑物眾多,各種電力通訊交通管線密集,如何綜合考慮這些紛繁復雜的各種因素,常常是令測設者決策者十分頭疼的問題。如果線路在丘陵山區,經常是各種樹木生長茂盛、溝壑縱橫,難以通視,傳統的測量手段很難解決,經常令測量工作人員吃盡了苦頭。傳統的測量手段數據處理往往用手工方法記錄儲存,不僅數據顯得零亂,而且在數據后續處理中,往往手工處理,工作量大,容易出錯,測量數據不易校核。由于處理枯燥,需要耗費的重復勞動也就相當多,內業處理出錯率較高。

　　通過調查研究,在我國大多數單位在公路設計測量工作中采用的方法傳統,速度慢、精度差,數據不易保存校核,所以難以適用當前推進公路建設自動化、信息化建設的要求。

　　2.2 數字化地形圖的特點

　　采用現在傳統的測量方法存在許多弊端,例如測量數據多,易出錯,測量完畢不易校核和保存, 采用數字化地形圖可有效解決這一問題。采用專業數字化地形圖測繪,經過處理后,可以滿足公路規范的需求,每條公路的地形圖可以形成永久保存的電子檔案,勘測成果在圖上一目了然,可重復利用,并可不斷補充調整。公路設計引入專業勘測的電子地形圖,勘測效率大大提高,勘測費用降低很多,勘測設計周期會大大縮短,而且數據精確,易于保存,數據直接導入利用,免去人工錄入的繁瑣和失誤,可以重復利用,一舉多的,可以紙上選線、定線,測量數據可以視實際情況,隨時補充調整。測量成果可以直接與國家控制網轉化,以便與其他測量行業的數據共享。測量完畢或公路施工后能長久保存測量成果,并進行校核,推進公路測量的數字化進程。

　　2.3 數字化地形圖的實施及調試

　　2.3.1 調查和分析

　　我們從GPS、全站儀等先進測量理論和公路設計兩方面入手,進行了調查和分析研究,結合公路路線設計和橋梁設計中的專業知識,與專業公路路線處理軟件、橋涵設計軟件等結合,這樣才可以提高設計質量和效率,實現專業數字地形圖與現有公路設計軟件有機的對接。

　　2.3.2 建立數字地面模型。

　　數字地面模型是道路輔助勘測設計的基礎,數字地面模型(Digital Tertian Model)簡稱DTM ,是按一定結構組織在一起的數據組,是對帶有空間位分布的地形屬性特征的數字的描述,通常空間分布是用一個平面坐標系統表示,而地形屬性特征是各個平面位置(X,Y)上地面點的高程,它是地形起伏的數字表達,是建立不同層次的地理信息系統不可缺少的組成部分。道路設計中常用的數字地面模型依據構網形式分為: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。我們根據實際情況做了選擇。

　　2.3.4 數字化地形圖的實施

　　采用專業電子地形圖在濰膠路、206國道中進行數條國省道測量中得到試驗應用,大大節約了人力、物力,收到了很好的經濟社會效益 。

　　2.3.5 數字化地形圖的調試

　　進一步在公路設計中推廣應用,直接采用專業測繪的電子地形圖用于設計,電子數據與專業公路路線處理軟件、橋涵設計軟件等直接導入對接,發現數據精度、軟件對接方面存在的問題,并提出解決可行的方案。

　　目前,采用專業人員測繪電子地形圖,已在我院推廣應用,并在數條國省道測量中得到應用,收到了很好的經濟社會效益。縮短測量周期達60%以上,提高了測量效率和質量,大大節約了人力、物力,大大推進了由傳統的測量方法到現代的測量方法的變革。

　　通過調試及修改,經過全院的應用調試,數字化地形圖全面應用已逐步成熟。由于我們數字化地形圖的精度滿足高等級公路,采用數字化地形圖用于這次設計任務中,設計運算速度快,一個含數千個點位的數十公里的公路,僅需幾分鐘便可輸出公路設計所要的數據,并自動考慮橫坡及超高的影響。

　　解決了傳統測設手段的設計效率低、出錯率高、誤差大、檢查手段落后和人工作業隨意性大等缺點全方位改善了現有公路勘察設計體系,使公路測設過程發生了本質的變化,其使用效率可從勘察設計協同作業方式、工作人員野外工作減少、勞動強度降低、設計周期縮短、設計能力提高、設計質量與設計水平提高等方面得以體現。

　　3.應用數字化地形圖設計中問題與建議

　　本研究活動取得的成果尚還有需要完善的地方:內業資料多方面利用還需要加強;控制點的設置;我們對數字化地形圖應用經驗還不是很豐富。同時,我們尚需利用其他手段對數據成果不斷進行檢查和校核、維護和改進,使它的功能更全面、更強大。

　　“他山之石,可以攻玉”。公路設計引入專業電子地形測繪,建立專門的電子存檔庫,與專業公路路線處理軟件、橋涵設計軟件等相輔相成,使公路設計準確、優質、高效,極大的改變了我院測量設計方法,實現了由傳統測量到現代化測量的變革,路線勘測設計實現了飛躍,使得每條公路的縱斷、橫斷、橋涵在圖上一目了然,必將推動公路測量設計的進一步發展。

　　參考文獻

　　〔1〕徐紹,等.GPS測量原理及應用.武漢:武漢測繪科技大學出版社,1998.

　　〔2〕《公路全球定位系統》(JTJ/T066-98).

　　〔3〕《公路全球定位系統》(JTJ/T066-98).

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