数字化技术在高速公路勘察设计中的应用

摘 要：随着国民 经济 和公路 交通 的快速 发展 ，贵州省高速公路网作了较大的修编，提出了“县县通高速”的指导思想，公路规划网从2005年的“3388”网调整为现有的“678”网及4个环线，规划高速公路里程从3000公里提高至6851公里。公路建设规模大幅度增加，贵州属于典型的喀斯特地形，勘察设计技术更具复杂性和特殊性。因此，应把数字化勘察技术应用其中，以提高勘察设计的社会效益和经济效益。

关键词：高速公路；数字化技术；勘察设计

高速公路勘察设计与一般二级及二级以下公路建设项目的勘察设计有着本质区别，许多新技术的应用都亟待探索和研究，先进的勘察设计技术是保证工程项目获得成功的前提条件，控制着工程的整体质量和工程建设周期。

1 我国公路勘察设计中的部分新技术

1.1高分辨率卫星遥感技术（Google地球的应用）

高速公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选择，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富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、比选方面提供了一种非常好的选择。下面就以Google地球在勘察设计中的应用作一些分析：

Google地球是美国Google公司向公众提供的一种三位数字地形图，利用它可以直接生成路线走廊带选择时需要的大范围、大比例尺的地形图，且根据工作阶段的不同，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： 1.2数字摄影测量

数字摄影测量是近年来广泛应用于高速公路及二级公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别在于它是利用相关技术自动处理数字化影像，是完全数字形式的。这种全数字化、全自动化的测绘方式为公路勘察设计的数字化提供了可靠的数据支持。 1.3 GPS-RTK测量

GPS-RTK三维测量技术是近年发展起来的测量方法，广泛用于各种测量中，克服了常规测量种的许多不足（如常规测量通常是平面测量和高程测量分别实施，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提供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、顺利、保质保量完成。 1.4三维数字地面模型

随着数字化技术的不断提高和深入发展，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。目前公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，也得到了同行业工作者的认可和重视，这也是数字地面模型在公路行业快速发展的重要原因。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Auto CAD 2008以上版本中镶嵌的Civil 3D等均可建立三维数字地面模型。

数字地面模型可以用来进行公路平面、纵面、横断面进行设计，计算其相应工程数量，从而进行路线方案的取舍。由于不需要大量的外业工作，投入少，故可大范围、多角度的进行比选研究。

2 应用实例

贵州省普定至惠水高速公路普定至安顺段暨安顺西绕城高速公路工程位于黔中腹地安顺市境内，是《贵州省高速公路网规划》“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： 本项目的特点决定了在本项目勘察设计过程中的难点和重点，通过对项目的认真研究和分析，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： 基于以上分析，在本项目勘察设计中，充分应用 现代 测量技术和现有成果，取得了良好的 经济 效益和社会效益，现介绍如下：

2.1 Google地球的应用

在本项目中，Google地球的应用贯穿了整个过程，从走廊带研究到方案选择，再到设计汇报等均多次用到了Google地球。在走廊带选择及方案比选阶段，由于Google地球提供了比较详尽、清晰的地表建筑物，使得所有可能的走廊带均变得真实可见，克服了在地形图上选择时遇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可行的问题。减少了不必要的内业工作和现场踏勘工作，节约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，主要是将设计成果还原到三位图片上进行项目汇报，这样设计成果直观、清晰、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 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约了约1/3，改善了测量工人的工作环境，节约了开支。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。缩短了测量工期10余天，取得了良好的经济效益和社会效益。

结语

通过对现有数字技术的分析并结合贵州省普定至安顺高速公路暨安顺西绕城高速公路项目中数字化勘察设计新技术的应用介绍，探讨了数字技术在高速公路勘察设计中的必要性和经济性，为高速公路项目勘察设计提供了一个很好的范例。

参考 文献 [2]《贵州省普定至安顺高速公路暨安顺西绕城高速公路》初步设计文件[Z].