铁路和道路测量,勘测设计、施工及运营阶段的测量工作
测绘行业带来了新的变革，测绘仪器和测绘手段逐步被先进的仪器 和方法所取代。本文结合我院的生产，谈谈电子平板测图系统EPSW应用于工程测量中的体会。
1 EPSW电子平板测图系统概述 电EPSW电子平板测图系统是北京山维新技术开发公司与清华大学土木系合作开发的适合野 外使用的电子平板野外测图系统。该软件变“测记”为现场一次成图，现场即测即显，随时编辑、 校核，设计了一套“无记忆编码系统”，图式符号符合国家规范，并可自行定义，既提高了成图速 度，又提高了测图的准确性和真实性；电子平板的设计采用全屏幕汉字提示，利用中文Windows 环境开发，测量人员只要稍经培训即能顺利操作。现场可建立数字地面模型、绘制等高线，设计 中考虑了地性线断裂线，确保等高线的正确，另外软件实现了等高线遇地物自动断开，高程注记 自动筛选，自动图廓整饰注记，大大减轻了工作量；系统设计面向地物目标，信息齐全，能与地理 信息系统接轨，具有良好的发展前景。
2 EPSW电子平板测图 电利用EPSW电子平板侧图系统实现地形图内外业一体化成图，主要分为控制测量和地形 （碎部点）测量两部分。
2.1 控制测量
2．1．1 EPSW97为用户实施内外业一体化控制测量提供了一套完整的解决方案。外业数据的 采集十分方便，生产过程中原始数据可通过传输电缆直接从全站仪输送到便携机上。也可以使 用系统附带的控制测量本ELER或EB-NAS电子手簿采集数据。由于内业系统支持与网络无 关的各种平差方法，用户可布设任意形式的网图以及进行任意分割和合并操作。其内容主要包括：
电(1) 根据技术设计完成控制点的选点、埋石，仪器检验以及电子手薄的安装，通信端口设置。 系统初始化等准备工作。
电（2）数据采集：以测站为单位，使用全站仪通过传输电缆自动读取观测数据，也可以先记录下 来后手工输
电（3）启动NASWE平差程序进行平差。
电(4)输出平差计算成果。
2，1．2 注意事项
电(1)平差前最好先备份，以便在需要时使用；
电（2）注意查看各种闭合结果，若出现超限时可先参照系统指出的最大误差，通过考察闭合差 及条件路线的任意组合，以及对每个观测值的权、 观测分量等方法分析原因。必要时可使用 带有粗差定位能力的平差计算法进行计算，以获得粗差定位参考，但要实地验证。
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（3）必要时也可通过电子表格人工输入观测数据，但应保持输入的格式一致，并严格校对输 入的数据，确保准确无误。
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（4）注意确定合理的观测值精度指标，以获得满意的平差结果勘测设计阶段的测量工作主要是在地图上研究和实地勘测的基础上选定最经济合理的线路，然后把线路标定在地面上。铁路勘测分初测及定测两个阶段。在初测前要进行现场踏勘。道路勘测分踏勘和定测两个阶段。
踏勘根据在 1:50000的国家基本地图上选定的线路比较方案进行实地勘察，提出方案研究意见。
初测对踏勘中认为最有价值的比较方案，进行较为详细的测量，测出各方案沿线的1:2000或1:5000比例尺带状地形图，并全面详细地收集有关资料，供初步设计之用。初测工作包括沿线导线测量、水准测量和测绘沿线带状地形图及桥梁、隧道和其他工程需要的地形图。在带状地形图上作纸上定线，进行线路初步设计。在比较平坦的地区，一般采用地面人工测量方法；在地面起伏较大地区，主要采用航空摄影测量方法。①地面人工测量。对于导线测量，在比较方案线路沿线布设导线点，以电磁波测距仪（或钢尺等）测量边长，以经纬仪测角。在导线的起讫点以及在中间每隔不远于30公里处，要求与国家平面控制点联测。有困难时，要求用太阳高度法、北极星任意时角法或陀螺经纬仪测定真北方向，以此检查导线测角误差。高程测量沿线路每二公里设置水准点，采用水准测量或电磁波测距，三角高程方法测量水准点及导线点高程。 地形测量尽量以导线点为测站。 用经纬仪，电磁波测距仪或电子速测仪施测。②航空摄影测量。按线路方案和测图要求确定的航摄范围进行航空摄影（比例尺1:8000～1:20000）,在航摄地区进行外业控制测量和像片调绘，然后进行内业测图。外业控制测量以测段为单位沿航线布设平面高程点（平高点）和高程点,用锁、网插点法,交会法，导线等方法测量平面位置，用水准测量或三角高程测量测定高程。目前已采用电磁波测距仪测距、测高。内业工作为像片晒印、缩小和复照、电算加密和测图仪测图。测图方法有微分法、全能法及综合法等，成图比例尺一般为1:2000或1:5000。现代解析空中三角测量区域网平差方法已用于控制点加密。在航空摄影无法摄得的地面隐蔽部分，采用地面人工测量或地面摄影测量方法进行补测。
定测根据初步设计将线路的位置用木桩标定在地面上，并进一步收集资料，供施工设计之用。定测工作包括中线测量、线路水准测量、横断面测量和地形测量。①中线测量。包括放线、测设交点和中线桩。按照初测地形图上设计的路线（纸上定线）与导线的几何关系把设计路线测设到地面上去，将各直线延长交出直线交点，根据交点和直线上的转点桩钉设中线桩（每百米里程桩及地形、地物加桩）。在直线转向处要测设曲线、钉设中线桩（里程、主点及曲线点桩）。②平面曲线的测设。路线平面图形由直线和曲线组成。曲线有圆曲线和缓和曲线两种，如图直线和平面曲线图所示。圆曲线是具有一定曲率半径的圆弧；缓和曲线是连接直线（或圆曲线）和圆曲线的过渡曲线，其曲率半径由无穷大（或某一圆半径）逐点变为圆曲线半径。测设工作分为主点测设和曲线点测设。圆曲线的主点为直圆点(ZY)、曲中点(QZ)及圆直点(YZ)；缓和曲线的主点为直缓点(ZH)、缓圆点(HY)、曲中点(QZ)、圆缓点(YH)及缓直点(HZ)。首先根据交点 (JD□、JD□)及转点(ZD)按直线转向角□及曲线要素测设曲线主点。曲线要素为曲线的切线长(□)、曲线的外矢距(□)及曲线长(□)，其值系由实测直线转向角(□)、设计实用的圆曲线半径(□)及缓和曲线的长度(□□)按三角几何关系计算而得。曲线点测设的方法有：切线支距法、偏角法、弦线偏角法、弦线偏距法等。此外，还可以用电磁波测距仪置于曲线上或曲线附近任一地点，用极坐标法测设曲线。应用上述直线和曲线测设方法，还可以进行铁路连接线、梯线、三角线及环形线等的放样。
施工阶段的测量工作包括线路施工、桥梁施工、隧道施工中的测量工作和竣工测量。
线路施工测量分线路复测和施工放样。线路施工前应将定测时所标定的线路进行复测，以作为施工放样的基础。线路施工放样的主要内容有：路基放样、道路路面放样、道路交叉连接线放样和线路变坡处竖曲线的放样等。
桥梁施工测量见桥梁测量。
隧道施工测量包括地面控制测量、地下控制测量和洞内外联系测量。地面平面控制一般视隧道的长度和施工地区的自然条件采用导线网、测角网、测边网或边角网，洞内采用导线测量；洞内、外高程控制采用水准网（见工程控制测量）。洞内外的联系、横洞、斜井一般采用导线及水准测量，竖井则采用钢丝垂线投点、传递方位（见地下工程测量）。近年已采用电磁波测距仪测距、测高，电子经纬仪测角，采用半闭合(角度闭合)导线环三维控制网建立洞内、外控制。洞内并用陀螺经纬仪加测导线边的方位，竖井联系测量采用光学投点仪或激光垂准仪投点、电磁波测距仪测深和陀螺经纬仪定向。洞内施工时已用激光导向等方法。
铁路和道路竣工测量用以检查工程建筑物是否符合设计要求，其成果作为工程验收和运营管理的基本依据。分为施工过程中的竣工测量和工程全部完成后的竣工测量。
线路工程竣工测量要求全面复测平面及高程控制点，路基中线转点、直线交点、主点及里程桩；加固或重建标志，埋设永久性标石；复测路基及站场纵横断面；绘制竣工图、表，详加数据注记及说明。
运营阶段的测量工作主要是线路及建筑物维修、改扩建工程测量以及桥梁、隧道的变形观测。根据竣工图表资料及平面、高程控制点标志进行里程、高程、纵、横断面、地形图测量及细部放样；建立较高精度控制网点进行桥梁、隧道变形观测。铁路枢纽站场的改建和扩建，为了不影响列车运行或不受列车通行的干扰，多采用航空摄影测量或地面摄影测量方法，获取1∶500或更大比例尺的地形图（或平面图）。
近代电磁波测距仪及电子速测仪已广泛应用于铁路、道路建设各阶段的测量，建立三维控制网、测绘地形图、进行线路定线和建筑物的放样。航空摄影测量已成为线路勘测及枢纽站场测量的主要测量手段。陀螺经纬仪已应用于铁路、道路、隧道洞内定向测量。激光经纬仪、激光水准仪、激光导向仪等已开始用于施工放样。航天及航空遥感技术已应用于线路选线。近年近景摄影测量已用于桥梁隧道施工变形观测及竣工断面测量，建立技术档案。
