余春香毕业论文.doc

中国地质大学（北京）继续教育学院本科生毕业论文（设计）题 目 浅析乡村公路建设的测绘与管理 英文题目 学生姓名 余春香 学 号 专 业 测绘工程 班级/批次 测绘工程一班 指导教师 蒋兴义 职 称 函授站 云南国土资源职业学院 二一二年五月中国地质大学（北京）继续教育学院本科生毕业论文（设计） 题 目 浅析乡村公路建设的测绘与管理 英文题目 学 生 签 名 ： 指导教师签名： 二一二年五月中国地质大学（北京）继续教育学院本科毕业设计（论文）任务书学生姓名余春香学号专业测绘工程导师姓名蒋兴义职称单位云南国土资源职业学院毕业设计（论文）题目浅析乡村公路建设的测绘与管理毕业设计（论文）主要内容和要求：围绕乡村公路现阶段勘测设计、施工中的测绘方法以及运行、养护管理中的特点，探讨采用新的测绘技术GPS-RTK在乡村公路中的应用，采用GIS管理系统在乡村公路管理中的建立和维护，为乡村公路建设测绘工作和乡村公路管理的质量和效率探索一条与测绘新技术、计算机新技术、科学新技术有效结合的途径。毕业设计（论文）主要参考资料：收集到的资料（含参考资料） 1 华中科技大学出版社.公路勘测设计.2010.3 2 池建.精通ARCGIS地理信息系统.清华大学出版社.2011.2 3 李美明.公路工程施工资料编制示例.人民交通出版社.2007.5毕业设计（论文）进度安排：序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注1资料收集、整理2011年3月大部分资料已收集2分析资料，确定清晰的思路2011年3月3报告编写2011年4月-5月初课题信息：课题性质： 设计 论文课题来源： 教学 科研 生产 其它发出任务书日期： 指导教师签名： 年 月 日函授站意见：毕业设计（论文）负责人签名： 年 月 日学生签名： 中国地质大学（北京）继续教育学院本科生毕业设计（论文）评语表（指导教师用）姓名余春香学号专业测绘工程指导教师蒋兴义职称单位云南国土资源职业学院设计（论文）题目浅析乡村公路建设的测绘与管理评价项目具体要求满分评分调查论证能独立查阅文献和从事其它调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集加工各种信息及获取新知识的能力等。10实验方案设计与解决问题的能力能正确设计实验方案，独立进行实验工作，如设备安装、调试和操作等；能正确处理实验数据；结构合理、工艺可行；绘图符合国家标准及规范。40工作量、工作态度按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨扎实。20论文（设计）质量综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析、处理问题科学；文字通顺，技术用语准确；符号统一、编号齐全、书写工整规范；图表完备、整洁、正确；设计（论文）有应用价值。20译文翻译准确、通顺、文笔流畅，译文数量符合要求。5创新工作中有创新意识；对前人工作有改进或突破，或有独特见解。5是否同意参加答辩：总分评语： 指导教师签字： 年 月 日中国地质大学（北京）继续教育学院本科生毕业设计（论文）评议表（评阅人用）姓名余春香学号专业测绘工程评阅人职称单位设计（论文）题目浅析乡村公路建设的测绘与管理评价项目具体要求满分评分调查论证能独立查阅文献和从事其他调研；有收集、加工及综合各种资料、信息及获取新知识的能力。10实验方案设计与解决问题的能力设计、实验方案科学合理，数据采集可靠；综合分析的正确、合理性；计算的正确性；方案论证的充分性； 解决实际问题的能力；图纸的绘制与技术要求符合国家标准、规范及要求。40工作量、工作态度工作量饱满，有一定难度。 20论文（设计）质量综述简练完整，有见解；立论正确，论据充分，结论严谨合理；文理通顺，技术用语准确；图表规范；论文结果有应用价值。20译文翻译准确、通顺、文笔流畅，译文数量符合要求。5创新对前人工作有改进或突破，或有独特见解。5总分评语： 评阅人签字： 年 月 日 中国地质大学（北京）继续教育学院成本科生毕业设计（论文）答辩评审表姓名余春香学号指导教师将兴义职称设计（论文）题目浅析乡村公路建设的测绘与管理答辩日期年 月 日答辩地点序号评价项目评 价 内 容满分评分1报告内容思路清晰；语言表达准确，概念清楚，论点正确，重点突出，内容完整；实验方法科学，分析归纳合理；结论严谨；论文结果有应用价值。502创 新对前人工作有改进或突破，或有独特见解。103报告过程准备工作充分，时间符合要求；个人言行、仪表恰当。104答 辩回答问题有理论依据，基本概念清楚。主要问题回答准确、有深度。30 总分 评语：答辩小组组长 ： 成员： 毕业设计（论文）总成绩指导教师评分评阅人评分答辩评分综合评定成绩(3：3：4比例) 百分制函授站（盖章） 年 月 日摘 要围绕乡村公路现阶段勘测设计、施工中的测绘方法以及运行、养护管理中的特点，探讨采用新的测绘技术GPS-RTK在乡村公路中的应用，采用GIS管理系统在乡村公路管理中的建立和维护，为乡村公路建设测绘工作和乡村公路管理的质量和效率探索一条与测绘新技术、计算机新技术、科学新技术有效结合的途径。关键词：乡村公路； 测绘； 管理； 测绘新技术； 计算机新技术； 有效结合目 录第一章乡村公路测绘现状的分析与应对措施11.1测绘基础资料的收集与管理11.2测绘坐标系统11.3测绘设备和技术2第二章测绘新技术GPS-RTK的特点及其在乡村公路中的具体应用32.1.GPS-RTK的特点32.1.1与传统的测绘方法相比，它具有如下优点32.1.2GPS- R T K在公路测量中明显的特点42.2.GPS -RT K技术在公路测量中的应用52.2.1绘制大比例尺带状地形图中的应用52.2.2道路的横、纵断面放样和土石方量计算的应用52.2.3道路中线放样中的应用6第三章计算机新技术在乡村公路各阶段建设中的应用73.1.勘测阶段的运用软件73.2.设计阶段的应用软件73.3.预结算阶段的应用软件73.4.征地阶段的应用软件73.5.施工阶段的应用软件83.6.管理阶段的应用软件8第四章乡村公路GIS管理系统建立的作用和具体措施94.1建立乡村公路GIS管理系统的指导理念94.2系统应具有几个特点94.3系统的建设步骤104.4建立乡村公路GIS管理系统的方案114.4.1 系统数据库的建立114.4.2 系统的功能实现方案11结束语 13致 谢 14参考文献 15第一章 乡村公路测绘现状的分析与应对措施1.1 测绘基础资料的收集与管理现阶段存在测设前期对收集资料的认识不足，应充分采集和运用丰富的地理信息资源，利用GIS系统建立乡村公路数据库来长期管理和更新资料管理，以更好的服务于乡村公路建设。我们传统的工作方式：项目开展之初，由于难于收集相关资料，所以，干脆就投入大量的人力和物力，开展勘测工作。野外工作量大，作业艰苦，作业程序复杂，同时还有繁琐的内业数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应社会飞速发展的需要。思茅区在县、乡道路建设、城市建设、农田建设、林业管理、土地管理的过程中已形成了大量的地理信息资源，很多地方我们都能找到附近的控制点、地形图，比如说国土系统已有的覆盖全区的土地利用现状图，建设系统有的局部城建规划前期地形图。我们交通部门原有道路设计的控制网、设计图等，甚至有的地方已经具有适用的地形图。充分采集这些丰富的地理信息资源，来指导我们前期的工作方案。这对再次投入大量的人力、物力进行前期的测量工作来说，就首先赢得了资金和时间。1.2 测绘坐标系统现阶段存在单个建设项目设立独立坐标系，建议树立整体县乡意识，构建整体乡村公路控制网络。在实际操作中由于经费、时间和对乡村公路的重要性认识不足的因素，往往假定两个已知点，边实地选线边测支导线和横断数据，有时还省略了往返观测的步骤，不进行导线平差，最后就难以保证成果的精度，甚至会导致错误的产生，所以虽然规范允许在低等级公路中可以使用独立坐标系，但在这里还是主张与城建系统或就近的已有的公路控制网联网。就整个思茅区，在公路测设中统一坐标系统。可能的话，最好是和思茅2005城建坐标系联网。这样，整个区的县、乡道路到最后我们都可以通过坐标的投影变换转到统一的坐标系统，最终建立整个思茅区公路的统一坐标系统，与国土的数据库系统和城建的规划数据库系统就能无缝对接，对以后的公路管理和养护提供了一个整体的网络数据。1.3 测绘设备和技术现阶段由于技术人员、资金等因素的欠缺，在道路勘测中我们还沿用老的测绘方法，近几年，测绘技术突飞猛进，随着科学技术的不断发展,测量技术从传统的经纬仪+水准仪到全站仪+水准仪,再到 GPS测量技术,经历了一个划时代革新的过程。建议将测绘新技术GPS-RTK测量技术运用到乡村公路的测设、施工中。第二章 测绘新技术GPS-RTK的特点及其在乡村公路中的具体应用2.1. GPS-RTK的特点 R T K 技术是以载波相位测量与数据传输技术相结合的以载波相位测量为依据的实时差分 GPS 测量技术 。2.1.1 与传统的测绘方法相比，它具有如下优点 、 工作效率高。在一般的地形地势下 ,双频双星的 R T K 设站一次即可测量完 10km半径的测区 , 大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的设站次数 ,移动站一人操作即可 ,劳动强度底 ,作业速度快 ,提高了工作效率 。 、 定位精度高 。只要满足 R T K 的基本工作条件 ,在一定的作业半径范围内 ( 一般为 10km ) , R T K的平面精度和高程精度都能达到 cm 级 。、全天候作业。R T K 测量不要求基准站、移动站间 光学通视 ,只要求满足“电磁波”通视,因此和传统测量相比,R T K 测量受通视条件、 能见度、 气候、季节等因素的影响和限制小 ,在传统测量看来难于开展作业的地区 , 只要能满足R T K的基本工作条件 ,它也能进行快速高精度定位 , 使测量工作变得更容易更轻松 。、R T K测量自动化、集成化程度高 ,数据处理能力强 。R T K 可进行多种测量内、外业工作 。移动站利用软件控制系统 ,无需人工干预 便可自动实现多种测绘功能 ,减少了辅助测量工作和人为误差 , 保证了作业精度 。、操作简单 , 易于使用 。现在的仪器都提供中文菜单 ,只要在设站时进行简单的设置 , 就可方便地获得三维坐标 。、数据输入 、 存储 、处理 、转换和输出能力强 。勘测手段和作业方法产生了革命性的变革 ,极大地提高了勘测精度和勘测效率 , 特别是实时动态 ( R T K) 定位技术在公路勘测 、 施工和后期养护 、 管理等方面都有广阔的应用前景 。2.1.2 GPS- R T K在公路测量中明显的特点、GPS-RTK测量可以极大地降低劳动作业强度 , 减少野外砍伐工作量,提高作业效率。实践证明,一般GPS-RTK测量作业效率为常规测量方法的3倍以上。 、GPS-RTK作业有着极高的精度。它的作业不受环境和距离限制 ,非常适合于地形条件困难地区、局部重点工程地区等。、GPS-RTK高精度高程测量同高精度的平面测量一样 , 是 GPS-RTK测量应用的重要领域。特别是在乡村公路建设项目中，由于这些地区地形条件的限制 ,实施常规的几何水准测量有困难 , GPS 高程测量无疑是一种有效的手段。、GPS-R T K 技术将彻底改变公路测量模式。R T K 技术能实时地得出所在位置的空间三维坐标这种技术非常适合路线 、桥、隧勘察 ,它可以直接进行实地实时放样、中桩测量 、 点位测量等。、GPS测量可以大大提高工作及成果质量。它不受人为因素的影响。整个作业过程全由计算机控制,自动记录、自动数据处理、自动平差计算等流程来完成。2.2. GPS -RT K技术在公路测量中的应用2.2.1 绘制大比例尺带状地形图中的应用公路选线多是在大比例尺 ( 11000 或 12000 ) 带状地形图上进行。用传统方法测图,先要建立控制点,然后进行碎部测量,绘制成大比例尺地形图这种方法工作量大,速度慢,花费时间长。用实时GPS-RTK 动态测量可以完全克服这个缺点,只需在沿线每个碎部 点上停留一两分钟,即可获得每点的坐标、高程。 结合输入的点特征编码及属性信息 ,构成带状所有碎部点的数据 ,在室内即可用南方cass绘图软件成图。由于只需要采集碎部点的坐标和输入其属性信息 ,而且采集速度快 ,因此大大降低了测图难度,既省时又省力,非常实用 。2.2.2 道路的横、纵断面放样和土石方量计算的应用、纵断面放样时,先把需要放样的数据输入到电子手簿,生成一个施工测设放样点文件,并储存起来 ,随时可以到现场放样测设;、横断面放样时,先确定出横断面形式( 填、挖、半填半挖) ,然后把横断面设计数据输入到电子手簿中(如边坡坡度、路肩宽度、路幅宽度、超高、加宽、设计高),生成一个施工测设放样点文件 ,储存起来,并随时可以到现场放样测设。、同时海地公路设计软件可以自动与地面线衔接进行“戴帽子”工作,并利用“断面法”进行土方量计算通过海地公路设计软件,可绘出沿线的纵断面和各点的横断面图来，从而计算出土石方量。因为所用数据都是测绘地形图时采集而来的,不需要到现场进行纵、 横断面测量,大大减少了外业工作。而且必要时, 可用动态 GPS到现场检测复合 ,这与传统方法相比,既经济又实用,前景又广阔。2.2.3 道路中线放样中的应用设计人员在大比例尺带状地形图上定线后，需将公路中线在地面上标定出来。采用实时GPS-RTK测量，只需将中桩点坐标输入到GPS-RTK电子手簿中，系统软件就会自动定出放样点的点位。由于每个点测量都是独立完成的 ,不会产生累计误差，各点放样精度趋于一致。我们知道，道路路线主要是由直线、缓和曲线、圆曲线构成。放样时，我们只要先输入各主控点桩号, 然后输入起终点的方位角，直线段距离，缓和曲线距离，圆曲线半径 ,这样就可以很轻松放样了，而且一切工作均由GPS-RTK电子手簿来完成。这种方法简单实用 ,比起传统的弦线拨角法要快速得多。另外，如果需要在各直线段和曲线段间加桩 ,只需输入加桩点的桩号就行了 ,剩下工作由 GPS-RTK来完成 。第三章 计算机新技术在乡村公路各阶段建设中的应用现阶段运用新进软件的意识有待提高，应积极把新进的计算机技术运用到公路设计和施工以及管理当中。3.1. 勘测阶段的运用软件 用GPS-RTK测出数据后，运用技术成熟的CASS数字成图系统，可得到满足设计要求的数字化地形图。同时可据收集的高清晰格栅图，利用RS技术生成可供使用的数字化地形图。收集的纸质地图，也可通过像CASS、MAPGIS、ARCGIS进行数字化，得到满足要求的数字化地形图。3.2. 设计阶段的应用软件利用海地或纬地公路设计软件，结合实际调查，在数字化地形图上设计出合理的平面线形，然后数字化地形图，构造DTM,切出地面高和地面线文件，然后纵断面拉坡设计，通过软件自带的规范库检查，最终可以达到合乎规范和要求的设计资料。3.3. 预结算阶段的应用软件设计预算、施工预算，利用纵横等软件，计算出公路造价、和施工材料，来动态的指导施工和管理施工。3.4. 征地阶段的应用软件在前期的征地过程中，利用软件生成用地线、用地面积表和土地现状图来指导征地工作，在征地结束后，又把征地过程形成的数据，利用过这些软件进行数据更新，得到落实的征地数据。同时，可以在嵌套一个征地补偿的动态数据库，就可以的到一个完整的公路管理电子档案。3.5. 施工阶段的应用软件在这里，建议我们的设计部门，把相关的设计数据提交我们公路管理部门和施工及监理部门，这在公路复测阶段，相关的数据就可以得到及时的更新，形成更为完善的复测报告。在施工阶段，施工单位和监理单位，可以很方便的形成各类进度报表，特别是在工程变更的过程中完善资料，形成准确的工程竣工资料。同时要强调工程施工、工程监理的资料完整性、正确性。利用筑业软件就可以轻松的、及时的做出各类报表、资料。3.6. 管理阶段的应用软件可利用地理信息系统GIS管理乡村公路，提高管理效率和质量。15第四章 乡村公路GIS管理系统建立的作用和具体措施目前乡村公路的建设 , 尤其存在管理效率不高的问题。建立乡村公路GIS管理系统已是迫在眉睫的事情。4.1 建立乡村公路GIS管理系统的指导理念地理信息系统 ( 简称 GIS) 建设正在成为信息数字化的重要基础平台 。而公路信息在地理信息中又占据着主导地位 , 建立通村公路的地理信息系统 , 采用图形和属性结合收集 、整理 、储存 、管理通村公路信息 , 有利于提高通村公路的利用率和社会经济效益 , 从而为管理部门决策 、规划 、查询 、统计 、制作报表提供直观 、便捷的手段。系统建设要充分利用地理信息系统的技术、数据库技术 , 采用先进的面向对象的设计方法和可视化编程语言作为开发工具 , 建立起点高 、数据全 、技术领先的思茅乡村公路管理信息系统 , 实现对乡村公路空间数据和属性数据的存储 、管理 、应用 , 满足公路管理部门对乡村公路信息进行查询 、检索 、空间统计分析和专题制图等要求 。4.2 系统应具有几个特点 （1）用户界面内容齐全直观 ,操作简单实用性强。 （2）信息详细明了 、便于统计管理 , 较核查 错 、确保准确 。 （3）一图多用 , 信息共享 , 既是管理的帮手 , 又是领导决策的参谋 。 （4）实际应用与用户反映 。 （5）系统的创新点与先进性 。 （6）便于核查 , 确保资金的合理和安全使用 。 （7）系统维护及数据库的更新。乡村公路的走向是最新的资料 , 但如果国省道 、县乡 公路的路线走向不作及时更新 , 则相对会影响乡村公路走向的准确性 。因此我们考虑在测绘部门有了20m精度的电子地图后 , 通过政府间地理信息共建共享,获取最新的基础地理信息 , 更新并套用 , 使公路图面信息表示更加准确。在系统数据库制作过程中 , 对于出错的信息如多字 、漏行 , 路基路面的类型写错了等 , 通过系统 的各自运行 , 可以互相校核查错 、订正 。4.3 系统的建设步骤由于人员的水平参差不齐,并且电脑设备配置高低不同,为了让系统能顺利运作,要着力系统开发的图例简明、操作简单，一点鼠标就能查询 ； 一看就能明白的 “傻瓜” 思路 , 并对涉及到作图与数据库数据收集与调整的人员进行培训 , 以达到信息系统开发期间的应用和成果的推广。首先考虑如何分解全市的公路图形框架及数据的整理 , 数据库库结构的建立将能想到的数据空间尽可能地留位,尽可能填足必需的数据,拓展到通村公路与规划道路的联网,库结构建立后, 数据逐年完善 , 已达到最终效果。4.4 建立乡村公路GIS管理系统的方案4.4.1 系统数据库的建立采用行政村地名数据库资料和基础地形图数据,各县根据实际情况 标绘出本县的现状乡村公路分布图 , 分路面 、路基的建成情况分类分色表示 , 在此基础上 , 完成最初的通村公路分布图标图的制作 。同时完成图形数据录入和属性数据录入 , 按照数据库的设计要求 , 完成在所采用的数据库管理软件平台上具体实现的数据库的实现工作。4.4.2 系统的功能实现方案（1）数据添加 : 实现新增通村公路数据的入库 , 实现图形 、属性数据同时添加。（2）数据更新 : 实现通村公路数据的更新维护,实现图形 、属性数据同时更新和维护。 （3）图形浏览 全局导航：提供一个全局导航窗口 , 以便用户在数据库全范围内任意划定感兴趣的区域。全屏显示： 在窗口放大或者缩小之后 , 用户难以重新定位其它感兴趣的区域 ,可以使用全屏显示功能 。 缩放功能： 固定或任意地快速放大或缩小显示漫游功能 。 （4）图层管理： 基础地理信息数据集是地形要素的矢量数据集合 , 全面反映数据库覆盖范围内自然地理条件和交通状况 , 含有若干个数据层 , 每个数据层是将矢量数据按照一定的数据特性组织在一起的数据集合 。 数据分层显示 : 由于矢量数据集中包含水系 、 国 、省 、县 、乡公路网走向 , 境界 、行政村 、等高线等多种类型要素 , 在数据浏览时往往只需其中的部分要素 , 数据的分类显示正是实现这一功能 。 乡村公路数据分类显示 : 图形中有不同的行政等级公路 , 通过分类编码来确定行政等级的公路数据显示 , 通村公路数据显示中出现哪些行政等级公路联网，使用户能更清楚地了解通村公路的通达情况 。（5）乡村公路数据查询 、检索 ，通过图面鼠标点击查询公路属性及数据库所有字段属性。系统中的统计查询功能点击后 , 同时在图面实时显示查询结果的数据。（6）地图与数据库表式的出图打印 : 按指定区域范围出图 、全屏出图 、大小比例出图打印等 。 （7）用户管理模块操作人员管理 : 其中包含对人员 ( 帐户) 的增 加 、删除和编辑 。 角色管理 : 其中包含对角色增加