数字化技术在高速公路勘察设计中的应用

1、数字化技术在高速公路勘察设计中的应用高速大路勘察设计与一般二级及二级以下大路建设项目的勘察设计有着本质区分，很多新技术的应用都亟待探究和研究，先进的勘察设计技术是保证工程项目获得胜利的前提条件，控制着工程的整体质量和工程建设周期。一、我国大路勘察设计中的部分新技术1.1高辨别率卫星遥感技术（Google地球的应用）高速大路建设主要有改建和新建，目前我省以新建项目为主，这就需要大范围的走廊带抉择，需要了解项目控制点附近的地形、地貌、路网分布、土地利用及沿线自然与环境因素等。卫星遥感技术以其丰盛的地表信息和直观图像就在路线走廊带以及路线方案优化、比选方面供应了一种十分好的抉择。下面就以Google

2、地球在勘察设计中的应用作一些分析：Google地球是美国Google公司向公众供应的一种三位数字地形图，利用它可以直接生成路线走廊带抉择时需要的大范围、大比例尺的地形图，且按照工作阶段的不同，可以转化成相应比例尺的数字地形图。Google地球解译出了区域路网、地表附属物、自然地理地貌等各种最新的自然、经济现象，在路线走廊带优化、比选方面具有得天独厚的技术优势：（1）卫星不受空域和地面障碍物的限制，能快速猎取全球任何地区最新的立体影像；（2）可直接生成1：10000数字地形图，仅用少量野外控制点且不必严格控制点位分布即可生成1：50001：2000数字地形图，这对困难地区猎取地面数据具有极大的价

3、值；而且因为视点高，其摄影死角比航摄更少，可猎取更隐藏地区的资料；（3）它供应范围大、面积广，因此更有利于路线走廊带的优化抉择，有利于提高经济效益，在前期工作中大大削减了人力、物力的投入。1.2数字摄影测量数字摄影测量是近年来广泛应用于高速大路及二级大路勘察设计过程中的一种新技术，实现了真正意义上的自动测图和数字测图。数字摄影测量与传统摄影测量的区分在于它是利用相关技术自动处理数字化影像，是彻低数字形式的。这种全数字化、全自动化的测绘方式为大路勘察设计的数字化供应了牢靠的数据支持。（1）采用航摄像片削减了大量的外业测图工作，外业测量工作简化为像控点布设、控制点布设及新增地物的调绘，这样就可以为

4、大路勘测设计供应大比例尺地的形图，供纸上定线和方案比选使用。（2）通过立体观看，充分利用航片丰盛的影像信息举行计划、选线、经济调查、工程地质遥感分析等。（3）借助于数字摄影测量，直接产生设计所需的地表三维坐标数据，建立工程数字地面模型，为大路测设自动化系统供应原始地形数据。1.3 GPS-RTK测量GPS-RTK三维测量技术是近年进展起来的测量方法，广泛用于各种测量中，克服了常规测量种的很多不足（如常规测量通常是平面测量和高程测量分离实施，这样就存在着视线不畅、水准高程测量困难、工作强度大、工作效率低等），对常规测量中存在的问题供应了一套很好的解决方案，加快了工程勘察设计进度、解决了勘察工期短

5、的问题，提高了经济效益和社会效益，使得工程建设能够如期、顺当、保质保量完成。（1）大量节省了人员的投入，从而削减物力的投入，提高经济效益。（2）测量不受视线的限制，提高了测量速度，保证了勘察设计工期，从而保证了工程建设工期，提高了项目的社会效益。（3）克服了传统测量方法因转站过多而引起累积误差的缺点，有效控制了测量精度，保证了工程建设质量。1.4三维数字地面模型随着数字化技术的不断提高和深化进展，数字地面模型广泛应用于各类工程活动中，是计算机辅助技术的核心之一。目前大路勘察设计软件行业中，都把数字地面模型作为自身的亮点和特点来抢占市场份额，也得到了同行业工的认可和重视，这也是数字地面模型在大路

6、行业迅速进展的重要缘由。目前主要有纬地道路设计软件、海地道路设计软件、Bid-Land道路设计软件以及AutoCAD2022以上版本中镶嵌的Civil3D等均可建立三维数字地面模型。数字地面模型可以用来举行大路平面、纵面、横断面举行设计，计算其相应工程数量，从而举行路线方案的取舍。因为不需要大量的外业工作，投入少，故可大范围、多角度的举行比选研究。二、应用实例贵州省普定至惠水高速大路普定至安顺段暨安顺西绕城高速大路工程位于黔中腹地安顺市境内，是贵州省高速大路网计划678网及4个环线中安顺环线的主要组成部分，项目全长48.47公里，主要特点有：（1）地处黔中腹地的安顺市，属于典型的喀斯专门形地貌

7、，岩溶比较发育。（2）所经过地形平坦，多数地段均属于基本农田庇护区。（3）是安顺市的环线，计划区范围大，且安顺市是我省的主要军工企业集居地，沿线工业、厂矿、水库分布较多。（4）区域内路网发达，沿线区域内铁路有轿子山煤矿专用铁路、贵昆铁路及计划的贵昆高速铁路；大路有清镇至镇宁高速大路、G320、S102、S209、县道以及沿线的通乡、通村大路。本项目的特点确定了在本项目勘察设计过程中的难点和重点，通过对项目的仔细研究和分析，在本项目的勘察设计中需要坚持的重点和克服的难点主要有：（1）需要大范围的研究路线方案，尽量避免基本农田、计划区、水库及岩溶路段。（2）路网发达，路线走廊带及路线方案比选范围宽

8、，困难大，路线方案控制点多，需要绕避的结构工程多。（3）如采用传统的勘察方法，工作量大，需要调绘的结构物多，周期长，效益低。基于以上分析，在本项目勘察设计中，充分应用现代测量技术和现有成绩，取得了良好的经济效益和社会效益，现推荐如下：2.1 Google地球的应用在本项目中，Google地球的应用贯通了囫囵过程，从走廊带研究到方案抉择，再到设计汇报等均多次用到了Google地球。在走廊带抉择及方案比选阶段，因为Google地球供应了比较详尽、清楚的地表建造物，使得全部可能的走廊带均变得真切可见，克服了在地形图上抉择时碰到的路线走廊带在地形、地貌上可行，而结合沿线地表附属物时就不行行的问题。削减

9、了不须要的内业工作和现场踏勘工作，节省了项目勘察设计成本，缩短了勘察设计周期。在项目后期阶段，主要是将设计成绩还原到三位图片上举行项目汇报，这样设计成绩直观、清楚、易懂，汇报得到了主管部门和专家的好评，为单位树立了良好的形象。2.2数字摄影测量和三维数字地面模型v在本项目的勘察设计中各个阶段均用到数字摄影测量和三维数字地面模型，是本项目主要数据来源的基础。生成全线1：5000正射影像地形图，用于初步设计方案研究；生成1：2000三维数字地形图用于纸上定线和建立数字地面模型，这一技术应用比较成熟，在此不再赘述。2.3 GPS-RTK测量技术在本项目外业测量期间，全测量过程均运用了GPS-RTK测量技术，使得测量人员和测量成本节省了约1/3，改善了测量工人的工作环境，节省了开支。解决了采用传统测量方法工人劳动强度大、测量视距、沟谷的影响。缩短