3s技术在公路测量中的应用

文/马腾 山东通达路桥规划设计有限公司 山东烟台 264003

为了强化我国公路工程测量管控，使其更好的为公路工程施工服务，积极引入先进的测量技术是非常必要的。3s技术具有集成、高速、精确、便捷等众多优势，其在公路测量中的应用，使公路测量更加符合新时期公路施工建设对公路测量的要求，促进了公路工程整体发展。下文就针对3s技术在公路测量中的应用进行具体分析。

1、现代测绘新技术(3S技术)

1.1 RS与GPS的集成

在GPS技术中其具备定位系统功能，并将相关RS采集的数据传输给GIS系统，进而增加了两项技术所获数据的协调一致性，从而实现监控GIS数据库，再将RS结合进行分析，可获得准确的GPS定位信息。

1.2 GIS与RS的集成

再将GIS与RS技术相结合时，主要体现在利用RS基础数据获取相关GIS信息；GIS则是建立在空间管理的基础上进行的数据处理分析技术。当进行GIS与RS的集成时，就需要注意接口数据需要栅格控制矢量的问题。两者的集成以栅格格式记录遥感信息系统，利用像元存储记录作为存储数据的格式。一般利用点线面为表现形式的图形矢量GIS为存储形式记载信息。两者之间最大的差异性在于，在不通过的空间领域内以其独自的方式对现实中的部分信息以影像、制图数据的形式进行展现。

1.3 GIS与GPS的集成

将GPS和GIS两者进行集成，有助于两者更好的发挥自身的优势，并促进两项技术都有所发展与提升，保证功能的先进性。地图上的GPS信息可以通过GIS技术进行显现，使得结果更直观，查询更便捷，可供漫游使用。

1.4 GIS、GPS和RS的集成

将3S技术进行集成，主要的结合方式有两种，一种是将GPS和RS视为中心技术支撑，另一种是以GIS为集成中心。第一种方式则便于对数据进行同步处理，以RS、GPS技术获取的信息数据为核心，通过GIS数据库并在其本身所具备的分析功能下，总结出可靠的数据信息，供相关部门作为动态管理的参考、与决策的依据。

2、3S技术在公路测量中的应用现状

2.1 GPS在公路测量中的应用

GPS技术应用的优势相比于传统测量方式主要表现为：定位更加精准，检测速率更快，建立三维坐标图，数据分析简单，便于利用，不需通视等。由此可知，在公路建设阶段GPS是不可或缺的现代化科技，在公路测量时进行应用可以，更严密的控制国家部分控制点；有益于隧道观看；有利于测量特大桥；有利于进行室外控制点的测量与摄影；便于监测密林、密灌的地域的线路等等。随着现代化的发展，GPS技术在不断的完善，对此在进行工程放样时的应用取得了显著的成效，将放样阶段进行了步骤简化，使得外观操作、室外计算等都增加实效性，进而大幅提升了测量作业的有效率。

2.2 RS在公路建设中的应用

随着遥感技术的不断发展与完善，其在空间领域的应用取得了显著效果。遥感图像的使用使得公路选址评估、工程监测评估、公路最优选线等动有所优化。利用遥感技术更好的将视为图像转移到室内视线可视化观察，有助于推动线路的优选，促进线路质量的改善，并保证勘测环节进展更加顺利，有效的降低与节约了勘测设计花销。不仅如此，RS技术有较强的数据存储能力，因此信息储备量丰富可提准确的数据为线路设计作为参考，有效的降低了勘探投资。此外，RS技术为研发设计人员提供了充分的地貌实际状况资料，可为设计人员提供准确的参考资料。

2.3 GIS在公路建设中的应用

近些年GIS技术广发流传在公路建设领域中，其有高效的信息采集、分析功能，并可进行数据的相关处理，在环境管理、资源管理、政府决策等领域都有较强的应用优势。对此可利用工建设领域为平台进行GIS的普及化与社会化。对此可在工程施工阶段通过平台、模型的构建，使工程信息以GIS为技术依托，建立可视化专业模型，将勘探检测、设计施工等向现代化电子技术转型。

当前，应用GIS在公路建设领域的主要前景为，集成与公路建设有管理的几何图形、多功能属性数据等；通过使用数据转换、数据处理等方式实现利用比例尺与投影仪进行数据的比对，以选择最优公路建设方案，并在此基础上，提供必要的公路设计图、施工方案的辅助服务；通过GIS所具备的统计功能、信息处理功能等更好的落实公路拆迁活动等。总得来说，在公路建设过程中应用GIS技术，可保证信息的数据化、规范化、方便化、有利于提升公路建设等有效率。

3、3S技术在公路测量应用中存在的问题

GPS技术在平面控制测量领域中的优势是不容小觑的，但是其在发展阶段仍存在诸多的不足。

3.1 坐标系统应用转换

当前GPS技术主要建立在WGS-84大地坐标系中，但国内将控制点的应用主要集中在两种坐标内，一种是954北京坐标系，另一种1980国家大地坐标系。通常在实际测量时，需要完成两种坐标系的转换，根据软件计算后，才可应用GPS技术。

3.2 投影面选择的不同

在设计和施工单位存在投影面选择标准不同的问题，使得GPS技术转化存在偏差。根据GPS(JTJ/T066-98)的相关规定可知：当WGS-84大地坐标系统和平面坐标两者转化的过程中，不超过2.5cm/km为标准的测区内投影长变形值以内。而不同测区自身的地理位置、高程都有所不同，选取坐标系统时则可采用的方法为：

3.2.1 长度不超过2.5cm/km的变形值，以高斯正形投影3°坐标系(有平面直角)为最佳选择。

3.2.2 变形值超过2.5cm/km，可选择公路抵偿坐标系：

①1954年北京、1980国家坐标系中所对应的；

②对应在抵偿高程面上的坐标系；

综合上述可定，在进行投影面的选择时，可以投影长度的变形值来确定，并根据投影面适当的减少变性值。但根据实践工作可知，即使是不投影也是可以的。这也有利于后续步骤中的施工放样操作更顺利。

在进行施工建设的过程中，大部分施工单位更希望获得的数据是没有进行投影的，这样的数据更据直观价值，保证施工的便捷性。

但选择不投影则难保证GPS数据的可靠性。对此，最佳选择方式是以传统方法处理坐标成果。在保证数据正确的前提下，可结合并未投影的数据进行成果的优化并加以施工。

结语：

3S技术是遥感、地理信息系统和全球定位系统的有机结合，它以其精确、方便和强大的数据处理功能等优点，被广泛应用于资源管理、道路设计等领域。随着20世纪90年代初期卫星定位系统技术的民用化，推动了3S技术在道路测量中的应用。当前，该技术主要应用于远离目标、大面积地面信息获取，大范围的工程规划、设计以及方案可行性选择等方面。本文针对3s技术在公路测量中的应用进行了分析，希望能够为我国公路工程项目发展提供助力。