探究数字化技术在高速公路勘察设计中的应用

王 磊

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550081)

探究数字化技术在高速公路勘察设计中的应用

王 磊

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550081)

首先总结了高速公路勘察设计现状，然后阐述了当前公路勘察设计工作的常见数字化技术，最后就其具体应用对策进行了分析，供相关人士参考。

数字化技术；高速公路；勘察设计

1 高速公路勘察设计现状

由于高速公路施工现场地质环境较为复杂，且区域差异较大，为了保证工程建设工作的顺利开展，需要深入施工现场广泛开展勘察工作，收集地质环境等相关数据，便于设计方案的编制与选择。如某些高速公路在平原地带，重要建筑物较多，经济发展水平较高，其中贯穿着较多的电力、通讯与交通管线，这些复杂因素的协调与处理成为了高速工程建设前期规划的难点。又如在丘陵山区布设高线路，沟壑纵横，树木生长杂乱，通视条件较差，若采用传统的勘察工作技术，勘测点布设难度较高，且勘察信息不全面，存在滞后性，后期数据处理工作量较大，易出错。经过对相关工程的调查总结发现我国公路勘察设计工作开展过程中，传统勘察模式的实时存在着准确性低、效率低等缺点，且采集的数据较为杂乱，难于整理，对于公路建设信息化与自动化建设十分不利。

2 高速公路勘察设计中的数字化技术

2.1 高分辨率卫星遥感技术

我国高速公路建设多以新建工程为主，这就意味着需要进行大面积的走廊带选择，全面且深入了解项目控制点周边的地形、地貌与路网分布。卫星遥感技术的应用可获得较为全面的地表信息，且可直接生成清晰的图像，因此在路线欧走廊带与路线方案优化等方面可采用遥感技术。目前遥感技术图像定位十分准确，空间分辨率逐渐提高，卫星遥感技术可以更加高效、准确和详细地获取地表信息，对于高速公路勘察十分有利。遥感技术优势主要体现在：第一，卫星不会受到地面障碍物的影响，可获得全球任一区域的实时立体影像；第二，高分辨率全色与多波段影响可对地区地表的自然经济现象进行详细解译，且可以通过多时段多波段遥感信息获得有关地质条件、水文变化、自然灾害等先关信息；第三，IKONOS图像的定位较为精确，有时无需进行野外考察就可直接生成1∶10 000的数字地形图，对于较为偏远地区的勘察工作提供了便利。

2.2 数字摄影测量

数字摄影测量是新型技术类型，近些年来被广泛应用于高速公路以及二级公路的勘察设计工作中，实现了自动测图与数字测图。数字摄影测量与传统摄影测量有着本质的区别，主要为其可对数字化影响按照用户需求进行自动化处理，实现了数字化处理过程，且可为公路勘察设计提供可靠的数据支持。首先，采用航摄像片可以与外业测量相互配合，提供像片平面图与大比例尺地形图，可以用于高速公路选线和纸上定线；其次，制作大比例尺正摄影像地形图，通过跟踪观察与实地勘察等工作，参考航片的影像信息进行公路设计规划；然后，采用数字摄影测量可直接生成所需的地表三维坐标数据。

2.3 高精GPS-RTK三维测量

GPS-RTK三维测量技术被广泛应用于各类工程测量工作中，其避免了很多传统测量工作的缺陷，有效解决了当前勘测工作的常见问题，使得工程勘察设计工作的进展更加顺利，缩短了工程勘察工作周期，加快了工程建设的整体进度，有利于工程综合效益的提高。

2.4 三维数字地面模型与数字路基模型

计算机辅助技术和CAD技术的发展为工程建设提供了很大便利，数字地面模型可以应用不同工程建设活动中。在现代化高速公路勘察设计中，可将数字地面模型应用作为抢占市场份额的有利途径。如今数字地面模型研究已经从数据源、模型建立与数据处理等各个环节发展至多模型叠加与特殊模型优化等多个方面。在公路线型设计中可以应用数字地面模型，模拟公路平面、纵面与横断面设计效果，也可以通过工程量计算进行方案比选。

3 高速公路数字化勘察设计应用对策

3.1 高速公路线路总体设计优化

高速公路线路设计需要对各影响因素进行综合考量，因线路设计决定了高速公路建设进度与质量。所以，在线路设计前需深入高速公路建设场地进行实地勘察，选择最佳的线路设计方案，对现场的地质地形、水文地貌以及气候条件等进行全面了解，制定最佳的施工线路，对现有施工资源进行优化配置。若地质条件较差，尤其是隧道工程施工，可以采用现代遥感技术或者是航测数模技术进行线路勘探。需注意的是，在线路设计工作中需要依据设计需求化整为零，全面且准确掌握地形情况后制定最佳的线路，并对线路之间的连贯性、安全性设计处理等进行优化，使得线路设计更加符合行车人的视觉习惯，保证工程运行安全，且不对周边环境造成过多扰动。

3.2 建立专业的勘察设计队伍

为保证最终的勘察质量，需建立高素质高效率的组织管理机构，并明确质量管理规范，配备高科技的勘察工具。同时，需细化勘察管理责任，合理规划勘察工作内容，并设立项目负责人，各项目部需相互配合和协调，在设计人员有疑问时，勘察人员需及时解答，辅助设计范围优化设计方案。

4 结束语

综上所述，高速公路建设不断向山区延伸，工程勘察设计难度增加，而工程建设规模的扩大以及施工工艺的进步均对工程勘察设计工作提出了严格的要求。为此，需要注重勘察设计工作的开展，积极采用新型勘察技术提高勘察效率与质量，为设计工作提供参考依据，推进工程设计方案比选工作，保证工程建设质量与经济效益，促进公路建设工程的发展。

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U412.2

C

1008-3383(2017)09-0070-01

2017-06-07

王磊(1988-)，男，浙江东阳人，助理工程师，研究方向：公路勘察与路基设计。