1、概述
目前公路勘測設計中,設計過程已經(jīng)廣泛使用計算機等現(xiàn)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(shù)據(jù)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(fā)展,科技不斷發(fā)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(yè)的數(shù)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(shù)字化地形圖
2.1 公路測設現(xiàn)狀
目前,我們在進行道路、橋梁、隧道的測量設計經(jīng)常遇到地形復雜交通不便的情況。如果路線在平原地區(qū),往往是經(jīng)濟發(fā)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(qū),經(jīng)常是各種樹木生長茂盛、溝壑縱橫,難以通視,傳統(tǒng)的測量手段很難解決,經(jīng)常令測量工作人員吃盡了苦頭。傳統(tǒng)的測量手段數(shù)據(jù)處理往往用手工方法記錄儲存,不僅數(shù)據(jù)顯得零亂,而且在數(shù)據(jù)后續(xù)處理中,往往手工處理,工作量大,容易出錯,測量數(shù)據(jù)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(yè)處理出錯率較高。
通過調查研究,在我國大多數(shù)單位在公路設計測量工作中采用的方法傳統(tǒng),速度慢、精度差,數(shù)據(jù)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(shù)字化地形圖的特點
采用現(xiàn)在傳統(tǒng)的測量方法存在許多弊端,例如測量數(shù)據(jù)多,易出錯,測量完畢不易校核和保存, 采用數(shù)字化地形圖可有效解決這一問題。采用專業(yè)數(shù)字化地形圖測繪,經(jīng)過處理后,可以滿足公路規(guī)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(yè)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(shù)據(jù)精確,易于保存,數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(wǎng)轉化,以便與其他測量行業(yè)的數(shù)據(jù)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(shù)字化進程。
2.3 數(shù)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(yè)知識,與專業(yè)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(xiàn)專業(yè)數(shù)字地形圖與現(xiàn)有公路設計軟件有機的對接。
2.3.2 建立數(shù)字地面模型。
數(shù)字地面模型是道路輔助勘測設計的基礎,數(shù)字地面模型（Digital Tertian Model）簡稱DTM ,是按一定結構組織在一起的數(shù)據(jù)組,是對帶有空間位分布的地形屬性特征的數(shù)字的描述,通常空間分布是用一個平面坐標系統(tǒng)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(shù)字表達,是建立不同層次的地理信息系統(tǒng)不可缺少的組成部分。道路設計中常用的數(shù)字地面模型依據(jù)構網(wǎng)形式分為:三角網(wǎng)式數(shù)模、方格網(wǎng)式數(shù)模、扇形網(wǎng)式數(shù)模、魚骨網(wǎng)式數(shù)模等。我們根據(jù)實際情況做了選擇。
2.3.4 數(shù)字化地形圖的實施
采用專業(yè)電子地形圖在濰膠路、206國道中進行數(shù)條國省道測量中得到試驗應用,大大節(jié)約了人力、物力,收到了很好的經(jīng)濟社會效益 。
2.3.5 數(shù)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(yè)測繪的電子地形圖用于設計,電子數(shù)據(jù)與專業(yè)公路路線處理軟件、橋涵設計軟件等直接導入對接,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)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(yè)人員測繪電子地形圖,已在我院推廣應用,并在數(shù)條國省道測量中得到應用,收到了很好的經(jīng)濟社會效益?？s短測量周期達60%以上,提高了測量效率和質量,大大節(jié)約了人力、物力,大大推進了由傳統(tǒng)的測量方法到現(xiàn)代的測量方法的變革。
通過調試及修改,經(jīng)過全院的應用調試,數(shù)字化地形圖全面應用已逐步成熟。由于我們數(shù)字化地形圖的精度滿足高等級公路,采用數(shù)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(shù)千個點位的數(shù)十公里的公路,僅需幾分鐘便可輸出公路設計所要的數(shù)據(jù),并自動考慮橫坡及超高的影響。
解決了傳統(tǒng)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(yè)隨意性大等缺點全方位改善了現(xiàn)有公路勘察設計體系,使公路測設過程發(fā)生了本質的變化,其使用效率可從勘察設計協(xié)同作業(yè)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(xiàn)。
3、應用數(shù)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(yè)資料多方面利用還需要加強;控制點的設置;我們對數(shù)字化地形圖應用經(jīng)驗還不是很豐富。同時,我們尚需利用其他手段對數(shù)據(jù)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(yè)電子地形測繪,建立專門的電子存檔庫,與專業(yè)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(yōu)質、高效,極大的改變了我院測量設計方法,實現(xiàn)了由傳統(tǒng)測量到現(xiàn)代化測量的變革,路線勘測設計實現(xiàn)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(fā)展。
