在山区公路测量中如何运用现代测绘技术

摘要：随着测绘科学技术的发展和进步，现代地形图的大量艰巨的测绘工作已由传统的野外白纸测图转向现代化的测绘，例如室内的航空摄影测绘和航天遥感测绘，并已逐渐迈向全数字化、自动化测图。

关键词：测绘技术,公路测量,应用

对于公路桥梁勘察设计行业，测绘工作是先驱，其效率、精度控制以及与设计本身结合的紧密程度，从一定程度上影响勘察设计的进展速度和成果质量。笔者从事公路勘测十余年，总结出该行业测绘工作一些自身的特点，按公路勘测基本流程分述如下：

一、踏勘选点

选点就是在测区内选定控制点的位置。首先收集测区已有地形图和高一级控制点的成果资料。根据规范要求，二级及其以下公路导线等级一般选用二级导线，据此在地形图上拟定导线初步布设方案，再到实地踏勘，选定导线点的位置。若测区范围内无可供参考的地形图时，通过踏勘，根据测区范围、地形条件直接在实地拟定导线布设方案，选定导线的位置。

1、如果采用全站仪进行导线测量，导线点点位选择必须注意以下几个方面：

(1).为了方便测角，相邻导线点间要通视良好，视线远离障碍物，保证成像清晰;

(2).导线边应离开强电磁场和发热体的干扰，测线上不应有树枝、电线等障碍物。

(3).导线点应埋在地面坚实、不易被破坏处，一般应埋设标石。

(4).导线点要有一定的密度，以便控制整个测区。

(5).导线边长要大致相等，不能悬殊过大。根据计算，前视点距离600米，水平角每偏一秒，点位水平位置误差为3毫米，而前后边长悬殊越大，水平角测角误差越大。

2、GPS导线测量

(1).导线点应选在视线开阔、卫星高度角充分处，并应避开强电磁场(包括使用对讲机和其他无线通讯设备)、开阔水域等不利因素。

(2).虽然GPS测量导线点间不需要通视，但为了满足路线测量、施工放样的要求，应至少保证每相邻两点间相互通视。

导线点埋设后，要在桩上用红油漆写明点号，并用红油漆在固定地物上画一箭头指向导线点并绘制\"点之记\"方便寻找导线点。

二、控制测量

现代公路勘测的控制测量作业，基本已由第一代的经纬仪配合测距仪、第二代的全站仪转化到现今主流的GPS测量上。山区公路采用GPS测量比在平原微丘区有更高的优越性：

第一，GPS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。

第二，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。整个作业过程全由微电子技术、计算机技术控制，自动记录、自动数据预处理、自动平差计算。

第三，GPS-RTK技术彻底改变公路测量模式。RTK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。

第四，GPS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。作业效率为常规测量方法的3倍以上。

第五，GPS高精度高程测量同高精度的平面测量一样，是GPS测量应用的重要领域。特别是在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下，往往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。

1、GPS数据采集

在山区进行GPS测量时，由于路线经过峡谷等地形复杂地段，点位上方的GPS卫星信号会被遮挡一部分，从整体上讲观测条件往往较差，因此作业前应查看观测站星空图，选择适当的观测时间段，适当延长观测时间等手段来提高观测精度，二、三、四等GPS控制网应以边连式、网连式方法组网观测。根据实践经验，在山岭重丘区，用GPS单频接收机对控制点进行静态观测时，二级平面导线每个时段同步观测时间不少于45分钟，截止高度角取20。。

如某公路项目控制点设置完毕后，用6台徕卡GPS单频接收机对32个GPS控制点进行静态观测。为保证测量精度，观测前对徕卡GPS接收机的性能和可靠性进行全面检验，各项指标合格后才允许参加作业;导线点每个时段同步观测时间均不少于45分钟，重复设站次数不少于2次;以边连式方法组网进行观测，采样间隔取5 S，截止高度角取20。，GDOP小于6，同时观测到有效卫星数大于5颗;接收机开始记录数据后，随时注意卫星信号和信息存储情况，当接收或存储出现异常时，调整观测计划，延长接收机观测时间。每天观测结束后要及时对当天的测量数据进行处理，包括基线解算，同步环闭合差计算等，对超限的点位要进行整体分析，如有必要进行重测或补测。

2、GPS数据处理

控制网点观测完成后，对原始数据进行全面检查和校对，确认外业数据无误后，采用高精度的GPS数据处理软件进行数据处理工作。在地形起伏较大、树木众多的山岭重丘区，由于GPS接收信号受到不同程度的影响，在数据处理过程中，往往会出现大量不合格基线或者合格基线误差较大，部分同步环闭合差、重复基线较差、异步环闭合差会超限，如何提高控制网解算精度，尽量避免大量的外业重测工作，是测绘工作者需更深一步研究的问题。

GPS 基线向量网的平差分为三种类型：一是无约束平差，二是约束平差， 三是联合平差。 目前，对于绝大多数的地区联合平差是解决 GPS 网成果转换的有效手段，也是绝大多数的地区目前唯一行之有效的方法。因此 GPS 网一般要联测 3～5 个已知点;

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