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地形图测绘技术在勘察设计前期场地规划中的应用与实践

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2024-01-10 浏览次数:

一、研究背景与意义

在勘察设计前期场地规划的关键环节中,精确且全面的地形信息无疑是实现科学、合理规划的基石。地形图测绘技术凭借其先进手段,能够精准捕捉场地的地形地貌细节,获取详尽的数据资料,为规划工作筑牢坚实的数据支撑。当下,工程建设规模持续扩张,对场地规划的精度与合理性提出了更高要求。深入研究地形图测绘技术在勘察设计前期场地规划中的应用与实践,不仅能提升工程建设质量、有效控制成本,还能切实保障施工安全,具有不可忽视的现实意义。

二、国内外研究现状

2.1 国内研究现状

国内在地形图测绘技术应用于勘察设计前期场地规划方面取得了一定成果。许多测绘单位采用全球导航卫星系统(GNSS)与激光测距仪等设备进行地形测量,获取地面高程数据绘制精确地形图。例如在城市规划设计中,通过高精度GNSS仪器对现状地形进行三维测量,为工程规划与设计提供地貌特征、地形起伏、水流走向等信息,辅助土地规划、道路规划和建筑规划。在地下管线探测方面,借助遥感技术和三维激光扫描技术等,高效、准确地探测地下管线,减少维护工程的风险与成本。在隧道勘测与监测中,利用高精度GNSS仪器和激光测距仪等,精确测量隧道的地质条件、形态、结构等,为隧道设计与施工提供科学依据。

2.2 国外研究现状

国外对于地形图测绘技术在场地规划领域的应用研究开启时间较早,历经长期发展,技术体系更为成熟且先进。在测绘设备研发层面,部分发达国家占据领先优势,像高精度三维激光扫描仪可快速获取场地三维数据,先进遥感卫星能实现大范围地形监测。数据处理与分析上,借助前沿算法与专业软件,高效精准提取地形信息。此外,国外尤为重视学科交叉融合,地理信息系统(GIS)与测绘技术深度结合,为场地规划提供涵盖空间、属性等多维度的全面、深入信息支撑。

三、研究内容与方法

3.1 研究内容

3.1.1 地形测量与规划设计

1. 详细地形数据获取:以某城市市区改造工程为例,设计团队使用高精度GNSS仪器对现状地形进行详细三维测量,获取地貌特征、地形起伏、水流走向等信息。基于这些数据,设计师可合理规划土地,有效利用土地资源。在城市道路规划中,分析地形数据可合理选择道路走向,降低土方工程量;在建筑规划中,准确获得地面高程数据可优化建筑位置、坡度等设计,提升建筑可持续性和节能性。

2. 不同地形条件下的规划策略:研究在不同地形地貌条件下,如何根据地形图测绘数据进行场地规划。例如在山区,考虑地形坡度对建筑布局和道路走向的影响;在平原地区,注重土地的合理分区和利用效率。

3.1.2 地下管线探测与定位

1. 高效探测技术应用:以某城市供水管线勘察项目为例,测绘团队使用地面激光扫描仪对勘察区域进行高密度三维扫描,清晰定位埋设在地下的各类管线,包括供水管道、排水管道等,同时获取管线的材质、直径、埋深等信息。为勘察设计项目顺利进行提供依据,设计师可依据管线数据进行合理规划,避免道路、建筑等与管线冲突,方便后期工程维护与修复。

2. 探测技术的精度与可靠性分析:研究不同地下管线探测技术的精度和可靠性,对比传统探测方式与现代遥感技术、三维激光扫描技术的优缺点。分析影响探测精度的因素,如地质条件、管线材质等,并提出提高探测精度的方法。

3.1.3 隧道勘测与监测

1. 全面勘测与实时监测:以某高速公路山区隧道工程为例,测绘团队利用三维激光扫描技术对隧道施工现场进行全面测量,获取隧道进口和出口的坡度、高度、形状等信息。在隧道施工过程中,安装高精度GNSS仪器和变形监测设备,实时监测隧道结构的变形情况,及时预警潜在安全隐患。

2. 勘测与监测数据的整合与应用:研究如何将隧道勘测和监测数据进行整合,为隧道设计和施工提供更全面的信息支持。分析数据变化趋势,预测隧道结构的发展状况,为采取相应的加固和防护措施提供依据。

3.2 研究方法

1. 文献研究法通过全面查阅国内外权威文献资料,系统梳理地形图测绘技术在勘察设计前期场地规划里的应用实况,剖析其发展趋势,为后续研究筑牢坚实理论根基。

2. 案例分析法:选取具有代表性的实际工程案例,如上述城市市区改造工程、供水管线勘察项目和山区隧道工程等,深入分析地形图测绘技术在不同类型场地规划中的应用情况,总结经验教训。

3. 实地调研法:对正在进行或已完成的勘察设计项目进行实地调研,与测绘人员、设计师等进行交流,了解他们在实际应用中遇到的问题和需求,为研究提供实践依据。

4. 实验研究法在实验室模拟环境或实际复杂场地中开展地形图测绘实验,通过系统测试,全面对比激光雷达、全站仪等不同测绘设备及配套方法的精度指标与作业效率,据此优化形成高效精准的测绘技术方案。

四、研究计划与安排

4.1 第一阶段(第1—2个月)

1. 通过广泛查阅国内外权威学术文献与前沿研究成果,系统梳理研究现状,精准定位研究框架的核心维度,明确重点内容与创新突破方向。

2. 为高效推进项目,需精心组建一支专业多元的研究团队,涵盖各领域人才,同时依据成员专长明确细致分工,确保各环节有序开展。

4.2 第二阶段(第3—6个月)

1. 精心挑选具有代表性的实际工程案例,深入项目现场开展实地调研,通过访谈、观察等方式收集一手资料,同时广泛搜集相关的文献、报告等二手资料。

2. 在本次实验中,我们精心开展地形图测绘实验,运用多种测绘设备与不同方法,详细记录数据,深入对比分析,全面评估其性能差异。

4.3 第三阶段(第7—10个月)

1. 对收集的数据和案例进行深入分析,总结地形图测绘技术在勘察设计前期场地规划中的应用经验和存在的问题。

2. 可通过引入高精度测绘仪器与智能化软件提升测绘精度与效率,同时结合大数据分析和实地调研,对场地规划方案进行多维度优化调整。

4.4 第四阶段(第11—12个月)

1. 需精心撰写一份全面且深入的研究报告,对研究过程中所取得的各项成果进行系统性梳理、深度总结与清晰阐述,以呈现研究全貌。

2. 为确保研究成果的严谨性与实用性,将组织相关领域资深专家构成评审团队,对研究报告进行细致评审,依据专业意见反复修改,进而完善研究成果。

五、预期成果与创新点

5.1 预期成果

1. 形成一套完整的地形图测绘技术在勘察设计前期场地规划中的应用方法和流程。

2. 发表相关学术论文2—3篇。

3. 编写研究报告一份,为实际工程提供参考和指导。

5.2 创新点

1. 结合实际工程案例,深入分析地形图测绘技术在不同类型场地规划中的应用特点,提出针对性的规划策略。

2. 积极探索并实践将卫星遥感、无人机航测、地面三维激光扫描等多种测绘技术深度集成应用,以显著提升地形信息获取的精度与整体效率。

3. 注重测绘技术与场地规划的紧密结合,强调数据的实时共享和协同工作,为勘察设计前期场地规划提供更科学、合理的决策支持。

六、研究保障条件

6.1 人员保障

研究团队成员具有丰富的测绘技术和场地规划经验,包括测绘工程师、规划设计师、数据处理专家等,能够保证研究的顺利进行。

6.2 设备保障

拥有先进的测绘设备,如高精度GNSS仪器、三维激光扫描仪、地面激光扫描仪等,能够满足地形图测绘的需求。

6.3 资料保障

与相关测绘单位、设计院所建立了良好的合作关系,能够获取丰富的实际工程资料和案例,为研究提供充分的资料支持。

七、结论

本研究聚焦于地形图测绘技术在勘察设计前期场地规划中的关键作用,致力于全面且深入地探讨其具体应用与实践路径。通过精心挑选具有代表性的实际案例展开深度剖析,并结合严谨细致的实验研究,系统梳理实践过程中的经验与不足。在此基础上,针对性地提出切实可行的改进方法以及富有前瞻性的创新思路。该研究成果有望为工程建设领域带来积极变革,有力提升工程建设质量,有效降低建设成本,切实保障施工安全,兼具深远的理论价值与显著的实践意义。