現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在山區(qū)公路測(cè)量中的運(yùn)用

1、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在山區(qū)公路測(cè)量中的運(yùn)用隨著測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展和長(zhǎng)進(jìn)，現(xiàn)代地形圖的大量艱難的測(cè)繪工作已由傳統(tǒng)的野外白紙測(cè)圖轉(zhuǎn)向現(xiàn)代化的測(cè)繪，例如室內(nèi)的航空攝影測(cè)繪和航天遙感測(cè)繪，并已漸漸邁向全數(shù)字化、自動(dòng)化測(cè)圖。對(duì)于大路橋梁勘察設(shè)計(jì)行業(yè)，測(cè)繪工作是先驅(qū)，其效率、精度控制以及與設(shè)計(jì)本身結(jié)合的緊密程度，從一定程度上影響勘察設(shè)計(jì)的發(fā)展速度和成績(jī)質(zhì)量。筆者從事大路勘測(cè)十余年，總結(jié)出該行業(yè)測(cè)繪工作一些自身的特點(diǎn)，按大路勘測(cè)基本流程分述如下：一、踏勘選點(diǎn)選點(diǎn)就是在測(cè)區(qū)內(nèi)選定控制點(diǎn)的位置。首先收集測(cè)區(qū)已有地形圖和高一級(jí)控制點(diǎn)的成績(jī)資料。按照規(guī)范要求，二級(jí)及其以下大路導(dǎo)線等級(jí)一般選用二級(jí)導(dǎo)線，據(jù)此在地形圖上擬定導(dǎo)線

2、初步布設(shè)方案，再到實(shí)地踏勘，選定導(dǎo)線點(diǎn)的位置。若測(cè)區(qū)范圍內(nèi)無(wú)可供參考的地形圖時(shí)，通過(guò)踏勘，按照測(cè)區(qū)范圍、地形條件直接在實(shí)地?cái)M定導(dǎo)線布設(shè)方案，選定導(dǎo)線的位置。1、倘若采用全站儀舉行導(dǎo)線測(cè)量，導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)位抉擇務(wù)必留意以下幾個(gè)方面：（1）.為了便利測(cè)角，相鄰導(dǎo)線點(diǎn)間要通視良好，視線遠(yuǎn)離障礙物，保證成像清楚；（2）.導(dǎo)線邊應(yīng)離開(kāi)強(qiáng)電磁場(chǎng)和發(fā)熱體的干擾，測(cè)線上不應(yīng)有樹(shù)枝、電線等障礙物。（3）.導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)埋在地面堅(jiān)實(shí)、不易被破壞處，一般應(yīng)埋設(shè)標(biāo)石。（4）.導(dǎo)線點(diǎn)要有一定的密度，以便控制囫圇測(cè)區(qū)。（5）.導(dǎo)線邊長(zhǎng)要大致相等，不能懸殊過(guò)大。按照計(jì)算，前視點(diǎn)距離600米，水平角每偏一秒，點(diǎn)位水平位置誤差為3毫米，而

3、前后邊長(zhǎng)懸殊越大，水平角測(cè)角誤差越大。2、GPS導(dǎo)線測(cè)量（1）.導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)選在視線開(kāi)闊、衛(wèi)星高度角充分處，并應(yīng)避免強(qiáng)電磁場(chǎng)（包括使用對(duì)講機(jī)和其他無(wú)線通訊設(shè)備）、開(kāi)闊水域等不利因素。（2）.雖然GPS測(cè)量導(dǎo)線點(diǎn)間不需要通視，但為了滿意路線測(cè)量、施工放樣的要求，應(yīng)至少保證每相鄰兩點(diǎn)間互相通視。導(dǎo)線點(diǎn)埋設(shè)后，要在樁上用紅油漆寫(xiě)明點(diǎn)號(hào)，并用紅油漆在固定地物上畫(huà)一箭頭指向?qū)Ь€點(diǎn)并繪制點(diǎn)之記便利尋覓導(dǎo)線點(diǎn)。 二、控制測(cè)量 現(xiàn)代大路勘測(cè)的控制測(cè)量作業(yè)，基本已由第一代的經(jīng)緯儀協(xié)作測(cè)距儀、其次代的全站儀轉(zhuǎn)化到現(xiàn)今主流的GPS測(cè)量上。山區(qū)大路采用GPS測(cè)量比在平原微丘區(qū)有更高的優(yōu)越性：第一，GPS作業(yè)有著極高的精度

4、。它的作業(yè)不受環(huán)境和距離限制，十分適宜于地形條件困難地區(qū)、局部重點(diǎn)工程地區(qū)等。其次，GPS測(cè)量可以大大提高工作及成績(jī)質(zhì)量。它不受人為因素的影響。囫圇作業(yè)過(guò)程全由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)控制，自動(dòng)記錄、自動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理、自動(dòng)平差計(jì)算。第三，GPSRTK技術(shù)徹底轉(zhuǎn)變大路測(cè)量模式。RTK能實(shí)時(shí)地得出所在位置的空間三維坐標(biāo)。這種技術(shù)十分適宜路線、橋、隧勘察。它可以直接舉行實(shí)地實(shí)時(shí)放樣、中樁測(cè)量、點(diǎn)位測(cè)量等。第四，GPS測(cè)量可以極大地降低勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度，削減野外砍伐工作量，提高作業(yè)效率。作業(yè)效率為常規(guī)測(cè)量方法的3倍以上。第五，GPS高精度高程測(cè)量同高精度的平面測(cè)量一樣，是GPS測(cè)量應(yīng)用的重要領(lǐng)域。特殊是在當(dāng)前

5、高等級(jí)大路漸漸向山嶺重丘區(qū)進(jìn)展的形勢(shì)下，往往因?yàn)檫@些地區(qū)地形條件的限制，實(shí)施常規(guī)的幾何水準(zhǔn)測(cè)量有困難，GPS高程測(cè)量無(wú)疑是一種有效的手段。1、GPS數(shù)據(jù)采集在山區(qū)舉行GPS測(cè)量時(shí)，因?yàn)槁肪€經(jīng)過(guò)峽谷等地形復(fù)雜地段，點(diǎn)位上方的GPS衛(wèi)星信號(hào)會(huì)被遮蔽一部分，從整體上講觀測(cè)條件往往較差，因此作業(yè)前應(yīng)查看觀測(cè)站星空?qǐng)D，抉擇適當(dāng)?shù)挠^測(cè)時(shí)光段，適當(dāng)延伸觀測(cè)時(shí)光等手段來(lái)提高觀測(cè)精度，二、三、四等GPS控制網(wǎng)應(yīng)以邊連式、網(wǎng)連式方法組網(wǎng)觀測(cè)。按照實(shí)踐閱歷，在山嶺重丘區(qū)，用GPS單頻接收機(jī)對(duì)控制點(diǎn)舉行靜態(tài)觀測(cè)時(shí)，二級(jí)平面導(dǎo)線每個(gè)時(shí)段同步觀測(cè)時(shí)光不少于45分鐘，截止高度角取20。如某大路項(xiàng)目控制點(diǎn)設(shè)置完畢后，用6臺(tái)徠

6、卡GPS單頻接收機(jī)對(duì)32個(gè)GPS控制點(diǎn)舉行靜態(tài)觀測(cè)。為保證測(cè)量精度，觀測(cè)前對(duì)徠卡GPS接收機(jī)的性能和牢靠性舉行全面檢驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)合格后才允許參與作業(yè)；導(dǎo)線點(diǎn)每個(gè)時(shí)段同步觀測(cè)時(shí)光均不少于45分鐘，重復(fù)設(shè)站次數(shù)不少于2次；以邊連式方法組網(wǎng)舉行觀測(cè)，采樣間隔取5S，截止高度角取20。，GDOP小于6，同時(shí)觀測(cè)到有效衛(wèi)星數(shù)大于5顆；接收機(jī)開(kāi)頭記錄數(shù)據(jù)后，隨時(shí)留意衛(wèi)星信號(hào)和信息存儲(chǔ)狀況，當(dāng)接收或存儲(chǔ)消失異樣時(shí)，調(diào)節(jié)觀測(cè)規(guī)劃，延伸接收機(jī)觀測(cè)時(shí)光。天天觀測(cè)結(jié)束后要準(zhǔn)時(shí)對(duì)當(dāng)天的測(cè)量數(shù)據(jù)舉行處理，包括基線解算，同步環(huán)閉合差計(jì)算等，對(duì)超限的點(diǎn)位要舉行整體分析，如有須要舉行重測(cè)或補(bǔ)測(cè)。2、GPS數(shù)據(jù)處理控制網(wǎng)點(diǎn)觀測(cè)

7、完成后，對(duì)原始數(shù)據(jù)舉行全面檢查和校對(duì)，確認(rèn)外業(yè)數(shù)據(jù)無(wú)誤后，采用高精度的GPS數(shù)據(jù)處理軟件舉行數(shù)據(jù)處理工作。在地形起伏較大、樹(shù)木眾多的山嶺重丘區(qū)，因?yàn)镚PS接收信號(hào)受到不同程度的影響，在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，往往會(huì)消失大量不合格基線或者合格基線誤差較大，部分同步環(huán)閉合差、重復(fù)基線較差、異步環(huán)閉合差會(huì)超限，如何提高控制網(wǎng)解算精度，盡量避開(kāi)大量的外業(yè)重測(cè)工作，是測(cè)繪工需更深一步研究的問(wèn)題。GPS基線向量網(wǎng)的平差分為三種類(lèi)型：一是無(wú)約束平差，二是約束平差，三是聯(lián)合平差。目前，對(duì)于絕大多數(shù)的地區(qū)聯(lián)合平差是解決GPS網(wǎng)成績(jī)轉(zhuǎn)換的有效手段，也是絕大多數(shù)的地區(qū)目前唯一行之有效的方法。因此GPS網(wǎng)一般要聯(lián)測(cè)35個(gè)已知

8、點(diǎn)；聯(lián)合平差或約束平差成績(jī)的精度分析：主要考察各類(lèi)觀測(cè)值的改正數(shù)的分布是否有顯然粗差，平差坐標(biāo)、點(diǎn)位誤差、轉(zhuǎn)換參數(shù)、單位權(quán)中誤差是否通過(guò)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，邊長(zhǎng)相對(duì)精度是否滿意設(shè)計(jì)精度要求。GPS高程擬合按照不同軟件的要求，為保證作業(yè)精度，至少要聯(lián)測(cè)4個(gè)水準(zhǔn)高程點(diǎn)。 三、中樁放樣 1、在GPS中抉擇放樣選項(xiàng)，舉行放樣測(cè)量作業(yè)，系統(tǒng)軟件會(huì)自動(dòng)按照輸入到RTK電子簿中的放樣點(diǎn)的坐標(biāo)定出放樣點(diǎn)的點(diǎn)位。2、山區(qū)大路因?yàn)榈匦螚l件的限制，RTK放樣常會(huì)碰到很多無(wú)信號(hào)區(qū)域，這就要求放樣工作應(yīng)由RTK協(xié)作全站儀共同完成，在無(wú)信號(hào)區(qū)域，可在附近有信號(hào)區(qū)域選定兩點(diǎn)并由RTK實(shí)時(shí)測(cè)定出三維坐標(biāo)供全站儀放樣用。這種組合作業(yè)模式

9、貫通于囫圇外業(yè)測(cè)繪工作中。 四、斷面測(cè)量 全站儀具有測(cè)量精度高、速度快、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。全站儀普遍應(yīng)用之后,我國(guó)大路及鐵路勘測(cè)單位相繼使用全站儀的坐標(biāo)測(cè)量功能直接舉行橫斷面測(cè)量,使用全站儀測(cè)量橫斷面成為高精度及高效橫斷面測(cè)量的首選方法。一些儀器制造商也針對(duì)自身儀器開(kāi)辟了特地的橫斷面測(cè)量程序（如尼康和徠卡）。運(yùn)用此類(lèi)程序舉行橫斷面測(cè)量，分兩種狀況：第一種狀況：倘若只需獵取斷面數(shù)據(jù)，則可自由設(shè)站，測(cè)站不需坐標(biāo)，直接測(cè)定處于斷面線上相鄰兩點(diǎn)間的平距高差，從而獲得橫斷面數(shù)據(jù)，此方法要求斷面線方向需按照路線前后走向抉擇正確。其次種狀況是既需獵取橫斷面數(shù)據(jù)，同時(shí)還要獵取各斷面點(diǎn)的三維坐標(biāo)，那么就需要設(shè)

10、站于已知坐標(biāo)點(diǎn)上，使用本站定向后，測(cè)定斷面數(shù)據(jù)并同時(shí)保存各斷面點(diǎn)三維坐標(biāo)備查或作他用。少數(shù)隱藏點(diǎn)在1015m以內(nèi),當(dāng)前后有全站儀測(cè)量點(diǎn)時(shí),可以用傳統(tǒng)的抬桿法加密補(bǔ)充。 五、路線地形圖測(cè)繪 二級(jí)及以下大路勘測(cè)，按照大路等級(jí)特點(diǎn)和成本效益控制，此類(lèi)大路地形圖測(cè)繪不必采用高精度大比例尺實(shí)測(cè)或航測(cè)，一般實(shí)行擴(kuò)放國(guó)家萬(wàn)分之一地形圖，按照實(shí)測(cè)的路線控制工點(diǎn)、中樁點(diǎn)位高程等修正路線接近等高線，并調(diào)繪變化、新增的地物地貌的方法繪制路線地形圖。對(duì)于新建路段或改建路的大型方案調(diào)節(jié)路段、大橋隧道等位置，則需實(shí)測(cè)該部分地形圖予以補(bǔ)充。六、山區(qū)特有限制條件下測(cè)繪的精度控制原則對(duì)于山區(qū)低等級(jí)大路（三、四級(jí)）勘測(cè)，測(cè)區(qū)難以獲得高一級(jí)控制點(diǎn)，或控制點(diǎn)難以舉行附合（閉合）測(cè)量，甚至測(cè)區(qū)沒(méi)有萬(wàn)分之一地形圖的狀況，控制測(cè)量可以采用全站儀支導(dǎo)線的形式，按照筆者對(duì)多條低等級(jí)大路的勘測(cè)實(shí)踐，因?yàn)榇舐肥抢^續(xù)構(gòu)造物，施工放樣和路線平高均是由相鄰導(dǎo)線點(diǎn)逐一繼續(xù)控制的，所以只要支導(dǎo)線繼續(xù)相鄰點(diǎn)間的平面高程誤差在規(guī)定范