现代道路勘测与设计新技术

２０１１＃－・０８４・下期　学术・理论　现代衾案　高新技术在道路勘测实习中　的应用探索与实践　李栋国张永强石桂梅李长雨　【长春工程学院（吉林省土木工程抗震减灾重点实验室）　吉林长春１　３００１　２）　摘要：通过高新技术在道路勘测实习中的应用提高了学生对现代测绘、道路设计技术等方面的综合运用能力，而且使学生以后能更好　地从事专业技术工作。　关键词：高新技术道路勘测应用　近几年来，随着空间定位技术，航空航天遥感技术，地面一　体化和地理信息技术以及３ｓ集成技术为特性的当代测绘高新技术　的发展，使得测绘的作业方式，生产手段，组织形式已逐渐向计　算机为媒体的测绘一体化，数据采集、处理一体化方向发展。针　对这种情况，对依赖于测绘技术的勘测实习带来了新的挑战，即　如何将测绘新技术应用于勘测实习是我们急需解决的新课题。　一、研究意义　对道桥方向的学生来说，道路勘测实习是一个与以后工作　联系很密切的实践环节。由于测绘技术的快速发展，给依赖于测　绘技术的道路勘测实习提出了新的课题，即如何将先进的测绘技　术应用于道路勘测中，所以本实践性教学环节的改革显得尤为重　要。　目前和道路勘测有关的测绘、计算机新技术主要有以下几　方面：一是全球定位系统的新技术在道路勘测中的应用；二是全　站仪坐标定点的技术应用；三是计算机可视化软件系统和道路设　计软件的应用。通过将测量新技术与道路勘测设计结合在一起，　实现道路勘测设计内外业一体化，即外业如何利用先进测量仪器　和手段得到勘测结果，内业如何利用计算机设计软件进行数据处　理，最终得到较完美的设计成果。通过整个过程的学习研究，使　学生既学会利用高新测量技术取得外业数据又学会将数据应用于　设计软件使学生在电脑上进行道路平、纵、横断面的设计调整和　完善，设计成果打印出图。通过这样的综合实习，使学生Ｉ￣ＰＵＩＩ练　了测量新技术的应用能力，又运用了专业设计知识，同时也丰富　了学生运用计算机技术处理工程技术问题的思路。　二、研究过程　本课题实践应用于道桥０６４９、Ａ和道桥０７４７、８两届共计２００名　学生，现将实践操作过程论述如下：　本课题指导思想：必须适应大土木工程专业培养现场应用型　人才的要求、必须体现其作为道桥方向主要专业课应有的特点、　必须体现当前道路科技最新科研成果。　本课题按照实习工作的准备阶段、实习实施阶段和实习结束　提交设计成果阶段三个部分，分别设计和创造机会锻炼学生的能　力，实现教学计划。　（一）实习准备阶段　为了让学生能充分利用实习机会，锻炼学生掌握专业技术解　决实际问题的能力，培养学生自我组织、自我管理、团队合作精　神。用ａｕｔｈｗａｒｅ软件编制可视化实习指导软件。软件中明确提出以　下内容：　１、实习目的；　２、实习所勘测设计道路的基本资料；　３、实习工作内容；　４、勘测设计任务要求提交的设计成果和实习时间规定；　５、实习工作分工需要说明等内容。并且在实习要求里明确提　出学生应以班为单位，各班自己组织分工分组合作计划。　本软件随着实践经验的累积已经得到很好的丰富和充实，　本软件进一步的发展是实现更好的智能化。使学生更好的独立　准备，减少教师的指导，充分锻炼学生的动手和实践能力，更　好符合应用型人才培养的需要。学生通过指导软件的学习，根　据每个实习小组的人数要求自己制定了分组计划。道桥０６４９．Ａ　两个班共计１２８人，分成四个大组，每组３２人，道桥０７４７．８两个　班７６人，分成了两个大组。每大组分为选线、量角、中桩、水　准、横断、地形、桥涵、调查、内业共９个作业组。而且每个小　组根据各实习任务，安排不同学习特点的学生。实践证明两届　学生按照软件的指导的分组基本达到实习的要求取得了很好的　实习效果，并且培养学生对整项工作的负责精神，也进一步加　强了同学间的凝聚力。　（二）实习实施阶段　利用ＧＰＳ定位技术、全站仪放线技术进行外业勘测和数据采　集工作，利用路线ＨＡＲＤ或ＨＩＮＴＣＡＤ设计软件将外业数据进行现　场处理，通过道路平面和纵横断面的组合，调整路线，优化成最　合理的设计方案。整个勘测实习过程中，指导教师主要是做好技　术咨询，不包揽学生的工作。做技术咨询时注重回答学生问题的　方式方法，不做一个只给出答案的“好”老师，而是给出合理建　议，尽量鼓励学生通过自己的思考与自我学习得出最终答案，给　学生充分机会锻炼自己解决实际问题的工作能力，并懂得自学的　重要性。在此实习过程中由于ＧＰＳ定位技术和全站仪放线技术学　生接触较少，我们专门请了测量专业的教师进行指导。两届学生　对先进的测量仪器和路线设计软件都表现出浓厚的兴趣和学习热　情。尤其对ＧＰＳ和全站仪两个先进测量仪器的学习积极性最高。　对ＧＰＳ的使用重在了解其引用坐标系的作用，对全站仪的使用重　在学习了解其坐标导线和坐标放样的方法。　（三）实习结束提交成果阶段　实习结束，到了提交公路勘测设计成果的阶段。这时并不是　让学生交了作业就完全结束教学，而是借助这个阶段总结道路设　现代企业教育ＭＯＤＥＲＮ　ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ　ＥＤＵＣＡＴＩＯＮ　

道路勘测 设计课程设计

一、课程目标

知识目标：

1. 让学生理解道路勘测的基本概念、原理和方法，掌握相关的技术标准和规范。

2. 使学生能够运用测量仪器进行道路中线、横断面、纵断面的测量，并准确记录数据。

3. 培养学生根据测量数据绘制道路施工图纸的能力。

技能目标：

1. 培养学生运用测量仪器进行实地勘测的操作技能，提高测量精度和效率。

2. 培养学生分析、解决道路勘测中实际问题的能力，为后续道路设计、施工奠定基础。

3. 提高学生团队协作、沟通表达的能力，以便在道路勘测项目中顺利开展工作。

情感态度价值观目标：

1. 培养学生对道路工程勘测与设计工作的兴趣，激发学生的专业自豪感。

2. 引导学生树立正确的工程伦理观念，强调工程质量、安全意识，培养学生的社会责任感。

3. 培养学生严谨、务实、创新的工作态度，为我国道路工程建设贡献自己的力量。

本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，旨在使学生掌握道路勘测的基本知识和技能，培养学生在实际工程项目中解决问题的能力。课程目标具体、可衡量，以便教师进行教学设计和评估，同时促进学生全面发展。

二、教学内容

1. 道路勘测概述：介绍道路勘测的定义、作用、发展历程以及相关技术标准与规范。

教材章节：第一章 道路工程勘测概述

内容安排：1课时

2. 道路勘测仪器与设备：讲解经纬仪、水准仪、全站仪等测量仪器的工作原理、操作方法及使用注意事项。

教材章节：第二章 道路勘测仪器与设备

内容安排：2课时

3. 道路中线测量：阐述道路中线测量的基本原理、方法及精度要求，包括切线支距法、极坐标法等。

教材章节：第三章 道路中线测量

内容安排：3课时

4. 道路横断面测量：介绍道路横断面测量的基本原理、方法及数据处理，包括横断面测量精度分析。

教材章节：第四章 道路横断面测量

内容安排：3课时

5. 道路纵断面测量：讲解道路纵断面测量的原理、方法及数据处理，包括纵断面测量精度分析。

道路工程及勘测课程设计

一、课程目标

知识目标：

1. 让学生掌握道路工程及勘测的基本理论知识，如道路设计原则、勘测方法与技术；

2. 了解道路工程及勘测在实际工程中的应用，如道路线形设计、横断面设计、排水系统设计等；

3. 掌握道路工程及勘测相关规范和标准，了解行业发展趋势。

技能目标：

1. 培养学生运用所学知识解决实际道路工程及勘测问题的能力，如能独立完成简单道路工程设计；

2. 提高学生使用相关勘测仪器和软件的技能，如全站仪、水准仪、AutoCAD等；

3. 培养学生团队协作、沟通表达、分析问题和解决问题的能力。

情感态度价值观目标：

1. 培养学生对道路工程及勘测专业的热爱，激发学生学习兴趣，树立正确的职业观念；

2. 引导学生关注国家基础设施建设，增强社会责任感和使命感；

3. 培养学生严谨、务实、创新的学习态度，提高学生的自主学习能力。

本课程结合学科特点、学生所在年级以及教学要求，注重理论与实践相结合，旨在培养学生具备道路工程及勘测方面的专业素养，为今后从事相关工作奠定基础。通过本课程的学习，学生将能够掌握道路工程及勘测的基本知识、技能和价值观，为我国基础设施建设贡献力量。

二、教学内容

1. 道路工程基础知识：包括道路工程概述、道路设计原则、道路等级与分类、道路线形设计原理等，对应教材第一章内容。

2. 道路勘测方法与技术：涵盖地面勘测、地形测绘、高程测量、横断面测量等内容，对应教材第二章内容。

3. 道路工程设计：涉及道路平面设计、纵断面设计、横断面设计、排水系统设计等，对应教材第三章内容。

4. 道路工程及勘测相关规范与标准：介绍国内外道路工程及勘测的相关规范、标准和法规，对应教材第四章内容。

5. 实践教学：安排学生进行实地勘测实习、道路工程设计实践等，结合教材内容，提高学生动手操作能力。

教学大纲安排如下：

第一周：道路工程基础知识学习；

第二周：道路勘测方法与技术学习；

2012.06 １００施工技术摘要：本文通过对遥感技术即ＲＳ、地理信息技术即ＧＩＳ、全球定位技术即ＧＰＳ、等测绘新技术的介绍，阐述了新测绘技术在工程测量中的应用与实践，同时，对不断发展测绘技术，充分利用测绘技术造福人类做出展望，相信未来的测绘新技术定会推陈出新，创造新的奇迹！关键词：新技术；工程测量；应用新测绘技术，是伴随着我国科学技术水平的不断提高而逐渐出现的。这些技术的产生，对我国工程建设具有很大的推动作用。例如，ＧＰＳ测绘技术对工程测量定位起着十分重要的作用。ＧＰＳ包括：空间部分、地面控制部分、用户设备部分。随着新测绘技术的广泛应用，相信在不久的将来，更加精确、更加优秀的技术会不断出现。1 测绘新技术简介近年来我国在计算机网络技术、遥感技术、电子科技等领域已取得了瞩目成就，传统的测绘方法——几何测量、三角测量逐步被新测绘技术所取代。测绘新技术的推广使工程测量渐渐拓展到地理信息领域。全球卫星定位和遥感测绘以及数字摄影测量用来获取各工程地理空间信息，利用地理信息技术进行地理数据采集和辅助分析决策。其中数字化技术包括地图数字化和数字化成图两部分。地图数字化就是对原有图纸进行输入、编辑然后生成数字地图；数字化成图则是利用电子平板、内外业一体化方法采集数据并生成图纸。ＲＳ技术是根据电磁波理论，利用传感仪通过物体反射电磁波进行数据收集并成图。遥感技术主要用于地图测绘工作。数字摄影测量利用计算机和影像处理匹配技术对摄影测量对象用数字方式表达出来，有计算机辅助测图和影像数字化两种方式。地理信息技术是具有采集、分析数据，以三维效果显示测绘结果同时兼有预测功能和提供决策方案功能的技术科学。2 工程测量的重要作用工程测量是指对各项工程建设中所需的地理勘测、建筑设计、工程施工以及多角度检测等进行准确测绘的方法。工程测量在我国城市建筑、桥梁隧道、水利工程、铁路交通等建设中发挥着重要作用，积极开发新技术、应用新技术是现代测绘的首要工作。工程测量服务范围广泛，工程建设过程中需要不同的测量工作，先进的测绘技术为工程测量带来了新的契机，数据处理自动化、实时性、数字化将是工程测量的发展方向。精确的工程测量可保证工程建设的质量安全，减少不必要的损失，因此工程测量的精确度至关重要。3 测绘新技术在具体工程测量中的重要应用和实践。３．１ 摄影测量技术在城市规划工程测量中的应用摄影测量测绘技术是通过摄影方式来获取目标物体的基本信息，目前已发展到数字摄影测绘阶。摄影测量利用计算机技术和影像处理对影像进行测绘，将大量外业测量转移到室内，速度快且精度高。在人口密集区，应用该测绘技术可高效率大面积的成图，而数字摄影测绘技术，可以对城市大比例尺地形图的测绘和更新，为城市规划、城市建筑工程提供南图。３．２ 遥感测绘技术在旅游资源开发工程中的应用随着人们精神生活水平的提高，旅游业成为日益兴盛的产业。遥感测绘技术被广泛应用于各种地质探测，由于遥感具有感测范围大、采集数据快、动态反映效果好，所以在旅游景点的测绘中发挥了不可替代的作用。利用遥感技术对地面物体形状、结构、大小、色彩等因素进行感应成图，可以发现新景区，对旅游资源进行准确定位。利用遥感影像多层次性、智能化关键技术，为旅游景区开发提供准确信息。３．３ ＧＰＳ测绘技术在道路工程测量中的应用道路工程在社会建设中起着关键性作用，ＧＰＳ在道路工程测量中采用建立渐变平面坐标系，专门用于线状工程建设。初测导线处的垂线和水准面是基准，初测导线点可以将相邻基准面连接起来，形成连续的条带状平面坐标系。根据ＧＰＳ平面坐标系构建虚拟观测值，通过观测值得到仿真初测导线平面控制网，然后分析精确度，为道路工程建设提供所需勘测数据。３．４ ３Ｓ集成技术在三峡工程测量中完美结合３Ｓ集成测绘技术是大范围进行数据采集，获得信息准确且迅速的现代化测绘技术。各种测绘技术有效结合、扬长避短是新测绘技术应用到实践中必经之路。该技术是集遥感、全球卫星定位、地理信息系统以及各种图像处理技术于一体的智能化观测技术。开发三峡工程之前，我国科研测绘人员做了大量的地理勘测工作。三峡工程的测量中，首先利用ＲＳ对三峡片区进行大范围高空遥感测绘，生成高分辨率图纸和有效数据。同时ＧＰＳ系统进行定位测量，通过ＧＩＳ实现对数据进行分析，并做出决策。３Ｓ技术为三峡工程的建设、维护及地理勘测提供了有效数据，在建设三峡这一伟大工程过程中发挥了重要作用。因此，只有把以上几者结合起来应用才是当代信息科学发展的一个必然的趋势。在３Ｓ技术的结合上，他的形式是多种多样的。根据工作的不同形式也是不同的，例如，在应用卫星和遥感图像与计算机信息处理技术的结合的问题上，应用这种技术我们可以快速编制出各种比例的遥感图和解译工程地质图，可以很好的指导选线的勘察工作，在应用这种技术之后它的综合效益甚至可以提高三万倍，在地质的选线速度上也是可以提高３到５倍。３Ｓ技术的融合技术在功能和数据的资源上彼此是可以相互结合的，在结合之后可以实现功能上的互补和资源上的共享。应用地理信息的三维地形模型技术可以模拟真实的地形，目前，应用计算机进行公路环境分析，地理信息技术是优化路线方案的技术之一，对于优化一些路线方案，提高设计的质量和速度是十分重要的。可以说它是目前在公路勘察设计自动化的一个主要发展方向。4 测绘新技术的应用实践随着测绘事业的快速发展，电子海图、电子地图、地理信息系统和各种相关数字化测量及其成果的一体化综合应用技术，已成为当代最高端的测绘新技术之一，也是未来制图技术发展的一个重要趋势。数字环境下制图与出版一体化，ＧＩＳ、ＧＰＳ、ＲＳ空间信息系统集成，ＧＩＳ与虚拟现实技术集成，互联网技术与多媒体动态可视化技术等在水运工程及海洋测绘中的综合应用，将会创造出内容更加丰富、表现多样的制图新产品，为水运事业的健康发展提供更加智能化、可视化、地理信息数据集成化的数字制图成果。进入２１世纪，我国应用这种技术在沿海和内河逐步开发、建立了多用途、多类别的水上安全管理系统。例如：长江南京至浏河口河段，已实现了地理信息数据的准确、规范和及时更新，水位数据实现了实时、自动遥报，船舶航行实时获取最新数字航道信息论测绘新技术在工程测量中的应用与实践 魏卫华 杭州市勘测设计研究院徐 巍 杭州市土地勘测设计规划院有限公司