【摘 要】本文針對我國公路工程的特點，解釋了公路測量在工程進(jìn)行各個階段的具體任務(wù)，對坐標(biāo)系統(tǒng)建立的必要性以及航拍技術(shù)和GPS技術(shù)在公路工程測量過程中的運(yùn)用做了簡要的探討，希望能夠為我國公路工程測量技術(shù)的發(fā)展提供有益參考。

【關(guān)鍵詞】公路工程：測量技術(shù)；GPS技術(shù)；實時動態(tài)定位系統(tǒng)

1.緒言

無論什么樣的工程項目，都應(yīng)該以社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏為基礎(chǔ)，根據(jù)工程周邊的環(huán)境和自然條件，加強(qiáng)監(jiān)測，確保工程施工之前各項數(shù)據(jù)和指標(biāo)的準(zhǔn)確性。這同時是包括公路工程在內(nèi)的施工項目都必須認(rèn)真執(zhí)行的前期工作，也是工程得以順利進(jìn)行的前提。工程建設(shè)前的測量作為一項基礎(chǔ)性工作，在道路、橋梁以及隧道的建設(shè)過程中發(fā)揮著巨大的作用，一項公路工程建設(shè)施工前測量工作的完成與否，與后期的工程質(zhì)量有著非常直接的關(guān)聯(lián)性。

2.公路工程測量的具體內(nèi)容

在公路工程建設(shè)前，進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)測量，是一項非常復(fù)雜的工作。除了要對施工的具體路線進(jìn)行嚴(yán)格的勘測并繪制相關(guān)的帶狀地形圖之外，還應(yīng)將圖紙上的相關(guān)信息，在路面上準(zhǔn)確地標(biāo)出，用來指導(dǎo)實際施工；當(dāng)路線跨越河流以及橋梁的時候，對河流兩岸的相關(guān)地形都要做詳細(xì)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，而為了選擇最佳的橋梁建設(shè)方案，要對有關(guān)橋梁橋軸線長度和河流比降值進(jìn)行細(xì)致的比對；而有關(guān)隧道建設(shè)的測量內(nèi)容則更加復(fù)雜，要測繪詳細(xì)的隧道進(jìn)出口比例圖，為隧道洞口的布置提供必要且精確地數(shù)據(jù)支持。[1]

在進(jìn)行具體的測量工作之前，必須要做好控制測量工作?？刂茰y量是指在需要測量的工程地面上根據(jù)實際的施工要求，設(shè)置網(wǎng)狀的標(biāo)記點，為后期的測量以及工程建設(shè)的各項測量做好準(zhǔn)備。由于在施工設(shè)計的過程中，亟需適當(dāng)比例的地形圖作為設(shè)計依據(jù)，而固定比例的地形圖必須依據(jù)控制網(wǎng)點來進(jìn)行測繪，因為只有這樣才可以保證現(xiàn)場各種地形地貌能被完整的呈現(xiàn)，橋梁、隧道以及其他各種路線的設(shè)計，也都需要控制網(wǎng)點關(guān)于路基和構(gòu)造物的各種數(shù)據(jù)支持。控制測量工作將還未開始測繪的圖紙信息，提前落實在具體的施工現(xiàn)場之上，在實景和圖景之間搭建了一座橋梁，減少了圖紙測繪工作中的誤差，提高現(xiàn)場測量的準(zhǔn)確度，可以說是一切后續(xù)工程測量工作的基礎(chǔ)。

包括控制網(wǎng)點在內(nèi)的公路測量工作，主要應(yīng)該包括初步設(shè)計階段的測量和施工圖設(shè)計階段的測量，這兩種測量工作所傾向的內(nèi)容均不相同，詳細(xì)來說：

2.1初步設(shè)計階段

公路施工的初步設(shè)計是指根據(jù)前期編制的相關(guān)資料和上級批準(zhǔn)的設(shè)計任務(wù)書，制定相關(guān)的修建原則，并針對實際情況提出施工方案的意見，提供高程控制、比例地形圖、控制樁圖和縱橫斷面的資料相關(guān)的設(shè)計圖紙以及表格資料。初步設(shè)計階段的測量工作主要是為了前期工程設(shè)計而服務(wù)的，應(yīng)該做到精細(xì)、準(zhǔn)確，無論是平面高程控制測量或者是地形圖測量，以及平縱橫測量，必須要按照一定的比例進(jìn)行詳細(xì)的測量，保證項目設(shè)計階段的順利進(jìn)行。

2.2施工圖設(shè)計階段

在具體的施工圖設(shè)計階段，測量人員需要根據(jù)初步的設(shè)計圖紙，在1：2000圖上進(jìn)行細(xì)致的方案比對，經(jīng)過比對之后最終確認(rèn)公路施工的路線方案，從而開始詳細(xì)的測量過程。詳細(xì)的測量內(nèi)容主要包括縱橫面的測量、主要施工點的地形圖的測量、主要控制網(wǎng)點的地物高等測量以及最為基本的中線放樣等工作。在施工圖設(shè)計階段，測量工作應(yīng)該以施工圖紙的設(shè)計為基礎(chǔ)進(jìn)行測量，仔細(xì)比對圖紙與實際地形之間的差異，盡最大可能的還原真實的地形、地貌，為圖紙的測量提供最為翔實的數(shù)據(jù)與資料。

3.坐標(biāo)系統(tǒng)在公路測量過程中的必要性

由于大多數(shù)公路工程測量工作都是在地面上進(jìn)行的，眾所周知的是，地表上由眾多的山巒和河流組成，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而更為重要的是，它是一個有一定起伏的曲面，而并非平面。[2]這種曲面性的結(jié)構(gòu)是不規(guī)則的，不可能直接運(yùn)用數(shù)學(xué)測量中的幾何原理進(jìn)行操作。因此，要運(yùn)用坐標(biāo)系統(tǒng)，將這種曲面轉(zhuǎn)換成可以直接進(jìn)行工程測量中幾何計算的平面來進(jìn)行測繪。直接的方法就是根據(jù)大地的水準(zhǔn)面模擬一個參考性的橢球，建立相關(guān)的坐標(biāo)系統(tǒng)來進(jìn)行比對和測量。

4.航拍技術(shù)在公路工程測量中的運(yùn)用

由于大多數(shù)的公路建設(shè)項目跨越的地形較為復(fù)雜、跨越距離也比較長，促成了航拍技術(shù)在公路測量過程中的普遍運(yùn)用。航拍技術(shù)適用于線路較長而人工測量無法完成的公路項目，將攝影機(jī)安裝在直升飛機(jī)或者其他的飛行器上，按照一定的要求對觀測地進(jìn)行攝影，通過計算機(jī)技術(shù)將測得內(nèi)容轉(zhuǎn)化為實際的數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行各種信息和地形圖的編制。需要注意的是，盡管航拍技術(shù)所形成的圖像非常的清晰直觀，也準(zhǔn)確地反映了路面上的基本情況，但是卻不可能直接用于地形圖對公路工程進(jìn)行實際有效地指導(dǎo)。這主要是由于航拍形成的照片是中心投影，而地形圖則是正射投影，而公路工程的技術(shù)要求地形圖必須采用正射投影。

5.GPS技術(shù)在公路測量過程中的運(yùn)用與前景

早在上世紀(jì)70年代，美國軍方研制出新一代的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，簡稱GPS，當(dāng)時研制GPS技術(shù)的主要目的在于為美方的軍事提供即時的、全天候的導(dǎo)航性服務(wù)，另外，還可以利用它測探軍情，收集相關(guān)的情報和即時的通訊。到了90年代末期，24顆衛(wèi)星星座已經(jīng)布置完成，其覆蓋率絕大多數(shù)已達(dá)到98%。公路施工測量作為一項遠(yuǎn)距離、高跨越的測量工作，積極地引入GPS技術(shù)，能夠在很大程度上提高測量工作的效率和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。當(dāng)前，我國在大型的公路測量過程中廣泛的采用GPS技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)測量方面的信息反饋，譬如，GPS靜態(tài)以及快速靜態(tài)的方法被運(yùn)用在對公路沿線的總體控制網(wǎng)測過程中，而得到的信息反饋可以為勘測繪制完整的帶狀地形圖，相應(yīng)的，這些數(shù)據(jù)也可以為路線平面和縱面的測量提供有利的參考。如果公路施工過程中，需要隧道以及橋梁方面的數(shù)據(jù)，GPS技術(shù)也可以為其建立完整的施工控制網(wǎng)絡(luò)，保障橋梁、隧道施工過程中的信息準(zhǔn)確性。[3]

6.結(jié)語

公路工程測量技術(shù)是一項過程復(fù)雜、技術(shù)要求高、專業(yè)性強(qiáng)的技術(shù)，為公路工程前期施工過程中的初步設(shè)計和圖紙繪制階段提供詳盡的數(shù)據(jù)和信息支持，是公路工程施工的基礎(chǔ)，在當(dāng)下，要廣泛的認(rèn)識到測量技術(shù)在公路工程各個施工過程中的工作內(nèi)容和坐標(biāo)系統(tǒng)在公路測量過程中的必要性，積極地引入航拍技術(shù)和GPS技術(shù)，提高公路測量的測量效率以及信息的準(zhǔn)確性，為公路工程的圓滿完成做好準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn)

[1]劉勤.淺談公路工程測量[J].科技信息，2009，(8)

[2]張凱，寧毅.公路工程測量及應(yīng)用原理[J].科技與市場，2010，(7)

[3]劉貴洲.基于公路工程測量中GPS 的應(yīng)用研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009，(2)