测绘技术在公路工程中的应用探讨

张翔飞 1 肖 欣 2

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摘要：公路工程的前期测绘工作主要是查明公路内的地形、地貌、地质条件，结合区域地质资料对路基、隧道、桥梁等构筑物的稳定性和适宜性进行预测评价。进而为公路的地质勘探、检测、场地布置和后期施工提供指导依据。本文将根据公路工程前期测绘工作的实际情况，简单分析测绘技术在公路工程前期的应用。

[关键词]公路工程测绘技术；测绘工程；遥感技术

1 .测绘技术在公路工程前期测绘工作中的实用价值

在现行的公路工程施工测量体系中，有些项目要求政府或委托社会监理企业参与工程测绘成果的质量控制；在一些项目中，只有施工企业成立自己单独的工程监理部门，共同管理项目的测绘质量，这意味着整个测绘过程必须严格监督和严格执行。由于传统测绘技术非常有限，测量过于笼统，监理人员无法对测绘工作进行全面监督，导致大量测绘项目存在质量问题，这些问题给后续施工带来很大麻烦。

2.浅析几种测绘技术在公路建设前期工作中的应用

2.1遥感技术的实际应用

遥感技术可以为公路工程提供更加直观、真实、可靠的数据影像，为公路路线多方案的比较和筛选提供必要的数据依据。遥感技术是大型公路工程最理想、最方便、最实用的公路布局方法。航测遥感技术是最常用的遥感技术。航测遥感技术在公路工程前期工作中的实际应用主要包括以下三个方面：

(1)利用航拍和地面控制测量工作的配合，为公路工程勘察设计提供各种摄影方案和地貌信息，为选线和纸上定线提供有力的依据

利用航空照片获得的丰富的地面信息资源，可以构建航空立体光学模型。经过三维观测、解释和野外调查，可以在三维模型上选择路线，同时可以为工程设计提供地质、水文等许多相关数据。

利用解析摄影测量技术和数字摄影测量技术，计算机直接生成拍摄区域的大比例尺等高线地形图和地形三维坐标数据。这些地形图和数据为公路工程的设计和勘测提供了原始地形数据。

2.2检测和预测技术的实际应用

目前，在公路工程前期，检测预测技术主要是利用高边坡三维摄像测绘系统对边坡岩体结构进行三维数字化和可视化，从而分析边坡岩体的稳定性和发展趋势。探测预报系统在边坡线的选择上也起到了重要的作用，降低了未来滑坡造成损失的风险。

2.3钻井和重勘探技术的实际应用

对于我国公路工程测绘工作来说，采用先进的钻探和重勘探技术，可以大大提高工作效率，缩短测绘周期，保证测绘成果的质量水平。目前，我国应用最广泛的钻井和重勘探技术是金刚石绳索取心钻井技术。其优点在于，不用钻孔，就可以利用专用钻杆中的绳索将带岩心样品的内管提取到地面，从而在复杂地层中减少重新钻孔的次数，防止塌孔和掉块，减少岩心之间的磨损。在软弱夹层中取样，岩芯质量也能得到保证。插入的钢管与软弱夹层的岩芯，用专用粘结剂凝结成一体，既能把软弱夹层完全取出，又能基本保持原有结构。该钻井技术已应用于黄河， 小浪底和龙门高速公路，并取得了令人满意的效果。

2.4 瞬变电磁测量技术的实际应用

瞬变电磁技术属于时域电磁感应方法。其工作原理是通过不接地的回路或电极发出脉冲初级电磁场，然后利用线圈或电极观察脉冲电磁场感应的地下涡流产生的次级电磁场的时空分布，从而获得被测区域的地质情况。瞬变电磁测量技术是通过采集各道的瞬变感应电压，将其转换为视电阻率、视深度等参数，然后进行滤波、时深转换、绘制各种参数图等步骤来确定被测区域的地质条件。该方法适用于地形条件复杂的山区公路隧道测绘。它还具有操作简单、精度高的优点，在这些领域取得了良好的效果。近年来，随着我国高速公路的快速发展，许多高速公路不可避免地会经过煤矿采空区。在公路测绘实践中，瞬变电磁测量技术在煤矿区的应用取得了显著的效果，能够直观地反映深部地层的地质信息，且划分详细，测量深度较大。

2.5 全球定位系统的实际应用 
　　全球定位系统（GPS）在公路工程前期测绘工程前期工作中主要用来确定被观测点位的三维坐标。 同传统测量手段相比较，它具有以下优点：定位精度比较高;观测效率高时间短;操作十分简便;工作不受昼夜更替的影响;可以将数据信息输入计算机，更便于收集、分析和处理。 公路工程测绘工作中主要运用到全球定位系统的以下两大功能： 
　　（1）静态GPS 测量技术 
　　静态 GPS 测量技术在公路的首级控制网当中的运用比较广泛， 主要是在测绘工作进场前对设计部门提供的控制网中的导线点进行复核和加密。 相对于另一张测量技术———动态GPS 测量技术，静态 GPS 测量技术的运用还不是太广泛，在这里就不多说了。 
　　（2）动态GPS 测量技术 
　　动态 GPS 测量 技术也称为实时动态（RTK）测量技术，它是将 GPS 测量技术与数据传输技术相结合的一种全新的GPS 测量技术 ，是 GPS 测量技术发展中的一个重大突破。由于静态 GPS 测量技术测量的数据处理是滞后的，我们无法及时计算出定位结果， 也无法对观测的数据进行复测和检验。 在实际工作中数据的复测和检查是经常会出现的，这也就使得观测结果的质量得不到保障，工作效率也会降低。 而在先进的实时动态测量技术面前，这些问题迎刃而解。 实时动态测量技术由流动站和基站共同构成， 同时建立了保障动态实时测量的无线通讯。 这就在保障测量质量的同时也大大提高了测量效率，避免了静态GPS 重复测量的繁杂工作。 

　　2.6 地理信息系统技术的实际应用 
　　地理信息系统（GIS）在公路工程测绘当中不但可以自动生成平面图、剖面图、柱形图和等值线图等公路工程的地质图件，还能对图像、图形、空间数据以及相应的各种属性数据的数据库进行管理，进行空间立体分析。 地理信息系统在公路地质管理和制图输出等方面的广泛推广已经成为近几年公路工程测绘行业中的一种潮流，一种必然趋势。 地理信息系统（GIS）集采集、存储、管理、分析和评价地球表面与空间地理分布有关的数据等功能为一身，将计算机科学、空间科学、测绘遥感学、地球科学、环境科学、信息科学和管理科学巧妙地结合在一起，利用其强大的空间分析功能， 广泛服务于各种与空间地理分布有关的信息采集、分析、管理、输出及决策支持等。地理信息系统以有空间特性的地理信息及其属性为研究对象， 以图形图像处理和空间模型的建立为研究方式。可利用地理信息处理系统对遥感信息进行分析和处理， 从而建立可用于公路工程选线的立体空间分析模型，将各种影响因素综合在一起进行分析和研究，有效地利用地理信息处理系统的空间分析功能， 为公路工程路线选线提供有力的充分的科学的决策支持。 地理信息系统的这些强大功能和计算机技术相结合， 使得公路工程测绘工作的自动化程度得到了显著提高，同时也大大缩短了测绘周期。 
　　3 结语 
　　现阶段我国的公路工程中，时常面临重大的地质问题。 为了更准确、更全面地掌握公路建设路线的地质情况，避免因地质问题带来公路建设后的公路损坏，甚至出现安全事故，需要不断地研究、改进，应用更先进更准确更经济的测绘技术，以促进我国公路地质理论、技术、方法的持续进步，这是保障我国建设事业持续发展的必然手段。