3s技术在土木工程中的应用

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1、3S技术在土木工程中的应用摘要：土木工程是一个很古老的行业，早在公元前就出现了。当前，伴随着计算机技术的发展，土木工程这门传统行业出现了新的变化，越来越多的新技术运用于土木工程中，使得土木工程这一行业有了长足的发展。3S技术在测量中的运用，提高了测量精度和速度，越来越受到大家的欢迎。1、3S技术概述自从1998年1月31日美国副总统戈尔提出了“数字地球”(DigitalEarth)的概念后，“数字地球”“数字城市”相继成为本世纪的热门术语和新兴学科，数字地球的核心是地球空间信息科学，地球空间信息科学的技术体系中最基础和基本的技术核心

2、是“3S”技术及其集成，所谓“3S”是全球定位系统(Globalpositioningsystems，GPS)、地理信息系统(Geographyinformationsystems，GIS)和遥感(Remotesensing，RS)的统称，是目前对地球观测中空间信息获取、存储管理、更新、分析和应用的三大支撑技术，他集中了空间探测、电子技术、计算机、数据库、互联网、通讯、人工智能和地球科学等众多最新成就，为人类探测地球和分析环境提供了先进有效的手段。2、3S技术与公路勘察设计公路勘察设计离不开地理信息、空间信息、社会信息。公路勘察设计

3、是在全面掌握了地形、地貌、地质构造、城镇发展规划、现有路网、社会经济状况以及预测未来社会经济发展、交通量发展趋势等综合因素上确定公路建设的可行性、公路等级和公路在路网中的功能。将3S技术合理的运用在公路勘察设计中可迅速得到所需信息并合理加以管理，智能化的给出决策建议，从而加快设计速度，提高设计质量、经济效益和社会效益，具有广阔的发展前景。3、GPS技术在公路勘察设计中的应用GPS(GlobalPositioningSystem)是美国陆海空三军联合研制的卫星导航系统，他是以卫星为基础的无线电测时定位和导航系统，单点导航定位与相对测地

4、定位是GPS应用的两个方面。作为一种全新的现代定位方法，相对于常规光学和电子仪器，GPS有测站之间无需通视、定位精度高、实时提供三维坐标、观测时间短、操作简便、劳动强度低等优点，因此在公路勘察设计中得到了广泛的应用，可以说GPS技术特别是GPS—RTK技术(实时动态定位)应用于公路勘察行业是公路外业勘察的一项重大的技术革命。目前，GPS在公路勘察设计中的应用主要有以下几方面：在公路勘察设计的前期，用GPS静态或快速静态方法建立沿线总体控制网，为勘察阶段测绘带状地形图、路线平面、纵面测量提供依据；勘察阶段采用动态定位模式(RTK)完成

5、大比例尺工点地形图测绘、中桩测量、纵断面地面线测量、横断面测量等工作；施工阶段为桥梁、隧道建立施工控制网；后期营运阶段可以用GPS精密定位、全天候观测的特点对重点桥涵、隧道、软土路基及对公路运行有影响的滑坡体进行变形观测。3.1GPS测量用于加密国家控制点京珠国道主干线粤境高速公路汤塘至广州北二环段路线长约60公里，所处地形为重丘区，路线设计为6车道。该段有11个各种系统的平面控制点，经过实地寻找，找出了7个，有4个被破坏，破坏中有2个国家Ⅱ等点。在已找出的的7个控制点中，国家测绘局系统Ⅰ等点1个，Ⅲ等点1个；城市测量系统点2个；总

6、参军控点3个。这些平面控制点分属不同测量系统，且等级不同。为提高京珠国道粤境高速公路汤塘至广州北二环段测设质量，决定在国家测绘系统基础进行控制点的加密。加密的控制点布设方案是：沿公路路线每10km布设一对点，该对点相距约1km，且应通视良好。这样，该段共设了6对GPS加密点，加密点的精度要达到四等控制网的要求。该四等网采用4台TrimbleSE400单频接收机作业。该机的标称精度为10mm+2PPm。四等网的观测时间为90min。数据采样间隔为15s。通过平差处理，该四等网最弱点位中误差为4.11cm，平均点位中误差3.18cm，最

7、弱边相对中误差1/27669，平均边长相对中误差1/453578。整个四等网作业仅花4d时间。其效率较常规测量手段至少提高3倍。3.2GPS测量用于隧道控制测量在京珠国道主干线粤境高速公路翁城县境内有座靠椅山双洞直线型平行隧道，初测的左、右洞起讫桩号分别为ZK144+710～ZK147+730，YK144+730～YK147+740。其洞长分别为3020m和3010m。根据《公路隧道勘测规程》中对隧道类别划分标准，属公路特长隧道，洞外测量在贯　通面上对贯通误差影响值限值为±55mm。靠椅山隧道地处亚热带地区，雨量充沛、荆棘丛生，沟深

8、林密，野外作业条件十分艰苦，采用常规方法不仅费时费力，而且选点困难，砍伐工作量大。结合靠椅山地形特征，采用GPS测量，布设了GPS控制网。靠椅山隧道控制网由14个点组成，网中最短边长为100.842m，最大边长为3597.4m，平均边