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【摘 要】铁路工程测绘是为进行铁路工程调查及其成果图件的编制所涉及的全部测绘工作的总称，主要包括控制测量、地形测量、勘探网测量、勘探线剖面测量、勘探坑道测量、钻孔及铁路工程点的定位测量、铁路勘界测量。在20 世纪90 年代以前大地测量和地形测量主要采用经纬仪、测距仪、平板仪等光学和机械仪器，20 世纪90 年代后，GPS定位技术被广泛应用于各种测绘工作之中。本文就常规测绘方法和GPS定位技术铁路工程勘查中的应用进行了分析和探讨。
【关键词】测绘技术；铁路勘探；应用；发展方向
铁路工程测绘是为进行铁路工程调查及其成果图件的编制所涉及的全部测绘工作的总称，主要包括控制测量、地形测量、勘探网测量、勘探线剖面测量、勘探坑道测量、钻孔及铁路工程点的定位测量、铁路勘界测量。在20 世纪90 年代以前大地测量和地形測量主要采用经纬仪、测距仪、平板仪等光学和机械仪器，20 世纪90 年代后，GPS定位技术被广泛应用于各种测绘工作之中。本文就常规测绘方法和GPS定位技术铁路工程勘查中的应用进行了分析和探讨。
一、控制测量
铁路工程测绘中的控制测量任务将主要是在局部地区进行控制点加密，建立能满足地形测量和铁路工程勘查工程测量的工程控制网。控制测量从内容上分为常规控制测量和GPS控制测量，具体内容如下：
1.常规控制测量。首先在全测区范围内选定一些控制点，构成一定的几何图形，用精密的测量仪器和精确的测量方法，在统一的坐标系统中，确定他们的平面位置和高程，再以这些控制点为基础，测算其他碎部点的位置，这就将控制测量工作分为平面控制测量和高程控制测量两种。
2.GPS控制测量。GPS之所以能成为建立各级平面控制网的主要手段之一是因为其具有全天候作业、测站之间无需通视、观测时间短、定位精度高、操作简便、提供三维坐标等优点。目前多数用GPS作为首级控制。多数用全球定位卫星系统GPS或一级导线作为二级控制。GPS网的设计除了测角、边角同测和测边网等的传统要求，它不需要点间通视，对图形强度要求也不高，亦不需要设置在制高点上，因此，GPS网的设计非常灵活，只要在测区内的适当位置安置GPS，就可以进行观测。
二、地形测量
地形测量是铁路工程测绘工作重要的任务，大比例尺地形图是进行铁路工程勘探和矿山规划设计所必需的基础图件资料，铁路工程勘探和规划设计能否科学顺利地进行取决于能否快速准确地获得高质量的现势地形图。地形测量的加密图根控制，常规方法是在铁路基本控制点下布设测角图根线形锁及测角交会点，现在占主导地位的已经是全野外数字化测量，采用导线测量、GPS- RTK模式，极大地减少工作量，也提高了精度。
1.常规地形测量。用常规的测图方法（如用经纬仪、测距仪等）通常是先布设控制网点，这种控制网一般是在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点，再利用加密的控制点布设图根点。最后依据加密的控制点和图根控制点进行碎部测量，测定地物点和地形点在图上的位置并按照一定的规律和符号绘制成平面图。所需仪器多为经纬仪、测距仪、大平板仪、绘图板、塔尺、全站仪、棱镜等设备。
2.地形测量。采用GPS- RTK测量技术，不需要进行加密控制，在首级控制网建好后即可进行碎部测量，基准站可以设置在已知控制点或者设置在接受卫星信号和无线电信通讯条件好的未知点上，流动站经已知点进行校准和检查平面坐标和高程满足限差要求时就可进行数据采集作业。一个基站可以支持多个流动站进行作业，一个流动站只需要1 个人就可以操作，在沿线碎部点上只需停留几秒钟，就可以获得每点平面坐标、高程（固定解）。
三、工程测量
铁路工程勘查工程测量包括勘探网测量、勘探线剖面测量、勘探坑道测量、定位测量、铁路勘界测量等。
1.常规工程测量。采用常规测量方法，勘探线端点、工程点、剖控点，由其附近的控制点用光电测距极坐标法、经纬仪视距极坐标法布设于实地。布设后的勘探线端点（即剖面线端点）及剖控点的定侧，用光电测距经纬仪极坐标法、侧角交会法等施测，作业程序繁多，精度差，特别是采用经纬仪视距极坐标法进行测量精度无法控制。钻孔、槽探端点、坑道近井点等工程点的定测一般采用测角交会法、光电测距极坐标法进行定测。野外测量完成后还需要进行复杂的计算、检核，然后进行手工展绘勘探线剖面图、实际材料图、勘探工程布置图及地形铁路工程图等。由于铁路工程点大部分采用视距极坐标法测定，误差大，粗差出现率高，在制作地形铁路工程图时铁路工程点和地形图矛盾重重，解决起来非常麻烦。
2.GPS 工程测量。在GPS和GPS- RTK技术在测量方面得到应用后，使原来比较_复杂的铁路工程勘探工程测量变得简单，精度大幅度的提高。一个基准站可以支持多个移动站进行放样或者定位测量，特别是RTK的线放样功能在勘探网、勘探线剖面的施测中更是游刃有余，彻底摆脱了常规的勘探线测量中勘探线上障碍物的对测量的影响。RTK灵活的测量方法使得勘探网的布设、勘探线剖面测量以及工程点的定位等测量能够同时开展。
四、铁路工程测绘发展方向
铁路工程勘查开发的基础就是铁路工程测绘，地球信息学和测绘学的技术体系和工作模式是以3s一体化或集成为主导空间信息技术体系，发展方向是：高科技、自动化、实时化和数字化，以及多功能化等方向。控制测量也逐渐发展成为GPS、ISS最终实现技术换代；地形测绘则要发展加速投影和摄影测量以及遥感应用的结合，还有多种遥感手段和数据信息的处理技术，以有效的提高铁路工程遥感的水平；勘探工程测量应逐渐矿大和吸收卫星源射电干涉系统、惯性测量系统和全球定位系统技术的应用，大规模的应用现代数据处理技术，以提高地勘工程测量的速度和精度，普及电磁波测距仪和电子速测仪的应用。
五、结论
综上所述，铁路工程测绘是铁路工程勘探的一项重要的基础性工作，包括控制、地形、勘探、勘探线泡剖面、勘探坑道、钻孔以及铁路工程点、铁路勘界等工作的测量。因此，发展高科技、实时化、自动化、多功能和数字化的铁路工程测绘技术是未来我们需要做的工作，也是未来的发展趋势。
参考文献：
[1]王继文；工程建设中测绘技术的选取方法[J]；测绘通报；2012年10期
[2]陈海刚；铁路工程勘探中对测绘技术选择的研究[J]；测绘通报；2011年07期
[3]范丽华；不同铁路工程条件下的测绘技术最佳选取问题[J]；测绘通报；2012年02期
[1]姜阳.轨道交通工程测绘勘探研究[J]. 山东大学学报，2012年4期.
[2]沈成.以轨道交通构建城市客运综合枢纽[J].交通世界，2012年6期
[6]陈明辉.加强市政工程测量管理的思考[J]. 科技信息，2009，（7）.
[7]魏正学.测绘技术在工程勘探中的新应用[J]. 航天工业管理，2011，（10）
作者简介：
曹 帅，铁道第三勘察设计院集团有限公司，职称：助理工程师，专业方向：测绘工程。
【关键词】测绘技术；铁路勘探；应用；发展方向
铁路工程测绘是为进行铁路工程调查及其成果图件的编制所涉及的全部测绘工作的总称，主要包括控制测量、地形测量、勘探网测量、勘探线剖面测量、勘探坑道测量、钻孔及铁路工程点的定位测量、铁路勘界测量。在20 世纪90 年代以前大地测量和地形測量主要采用经纬仪、测距仪、平板仪等光学和机械仪器，20 世纪90 年代后，GPS定位技术被广泛应用于各种测绘工作之中。本文就常规测绘方法和GPS定位技术铁路工程勘查中的应用进行了分析和探讨。
一、控制测量
铁路工程测绘中的控制测量任务将主要是在局部地区进行控制点加密，建立能满足地形测量和铁路工程勘查工程测量的工程控制网。控制测量从内容上分为常规控制测量和GPS控制测量，具体内容如下：
1.常规控制测量。首先在全测区范围内选定一些控制点，构成一定的几何图形，用精密的测量仪器和精确的测量方法，在统一的坐标系统中，确定他们的平面位置和高程，再以这些控制点为基础，测算其他碎部点的位置，这就将控制测量工作分为平面控制测量和高程控制测量两种。
2.GPS控制测量。GPS之所以能成为建立各级平面控制网的主要手段之一是因为其具有全天候作业、测站之间无需通视、观测时间短、定位精度高、操作简便、提供三维坐标等优点。目前多数用GPS作为首级控制。多数用全球定位卫星系统GPS或一级导线作为二级控制。GPS网的设计除了测角、边角同测和测边网等的传统要求，它不需要点间通视，对图形强度要求也不高，亦不需要设置在制高点上，因此，GPS网的设计非常灵活，只要在测区内的适当位置安置GPS，就可以进行观测。
二、地形测量
地形测量是铁路工程测绘工作重要的任务，大比例尺地形图是进行铁路工程勘探和矿山规划设计所必需的基础图件资料，铁路工程勘探和规划设计能否科学顺利地进行取决于能否快速准确地获得高质量的现势地形图。地形测量的加密图根控制，常规方法是在铁路基本控制点下布设测角图根线形锁及测角交会点，现在占主导地位的已经是全野外数字化测量，采用导线测量、GPS- RTK模式，极大地减少工作量，也提高了精度。
1.常规地形测量。用常规的测图方法（如用经纬仪、测距仪等）通常是先布设控制网点，这种控制网一般是在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点，再利用加密的控制点布设图根点。最后依据加密的控制点和图根控制点进行碎部测量，测定地物点和地形点在图上的位置并按照一定的规律和符号绘制成平面图。所需仪器多为经纬仪、测距仪、大平板仪、绘图板、塔尺、全站仪、棱镜等设备。
2.地形测量。采用GPS- RTK测量技术，不需要进行加密控制，在首级控制网建好后即可进行碎部测量，基准站可以设置在已知控制点或者设置在接受卫星信号和无线电信通讯条件好的未知点上，流动站经已知点进行校准和检查平面坐标和高程满足限差要求时就可进行数据采集作业。一个基站可以支持多个流动站进行作业，一个流动站只需要1 个人就可以操作，在沿线碎部点上只需停留几秒钟，就可以获得每点平面坐标、高程（固定解）。
三、工程测量
铁路工程勘查工程测量包括勘探网测量、勘探线剖面测量、勘探坑道测量、定位测量、铁路勘界测量等。
1.常规工程测量。采用常规测量方法，勘探线端点、工程点、剖控点，由其附近的控制点用光电测距极坐标法、经纬仪视距极坐标法布设于实地。布设后的勘探线端点（即剖面线端点）及剖控点的定侧，用光电测距经纬仪极坐标法、侧角交会法等施测，作业程序繁多，精度差，特别是采用经纬仪视距极坐标法进行测量精度无法控制。钻孔、槽探端点、坑道近井点等工程点的定测一般采用测角交会法、光电测距极坐标法进行定测。野外测量完成后还需要进行复杂的计算、检核，然后进行手工展绘勘探线剖面图、实际材料图、勘探工程布置图及地形铁路工程图等。由于铁路工程点大部分采用视距极坐标法测定，误差大，粗差出现率高，在制作地形铁路工程图时铁路工程点和地形图矛盾重重，解决起来非常麻烦。
2.GPS 工程测量。在GPS和GPS- RTK技术在测量方面得到应用后，使原来比较_复杂的铁路工程勘探工程测量变得简单，精度大幅度的提高。一个基准站可以支持多个移动站进行放样或者定位测量，特别是RTK的线放样功能在勘探网、勘探线剖面的施测中更是游刃有余，彻底摆脱了常规的勘探线测量中勘探线上障碍物的对测量的影响。RTK灵活的测量方法使得勘探网的布设、勘探线剖面测量以及工程点的定位等测量能够同时开展。
四、铁路工程测绘发展方向
铁路工程勘查开发的基础就是铁路工程测绘，地球信息学和测绘学的技术体系和工作模式是以3s一体化或集成为主导空间信息技术体系，发展方向是：高科技、自动化、实时化和数字化，以及多功能化等方向。控制测量也逐渐发展成为GPS、ISS最终实现技术换代；地形测绘则要发展加速投影和摄影测量以及遥感应用的结合，还有多种遥感手段和数据信息的处理技术，以有效的提高铁路工程遥感的水平；勘探工程测量应逐渐矿大和吸收卫星源射电干涉系统、惯性测量系统和全球定位系统技术的应用，大规模的应用现代数据处理技术，以提高地勘工程测量的速度和精度，普及电磁波测距仪和电子速测仪的应用。
五、结论
综上所述，铁路工程测绘是铁路工程勘探的一项重要的基础性工作，包括控制、地形、勘探、勘探线泡剖面、勘探坑道、钻孔以及铁路工程点、铁路勘界等工作的测量。因此，发展高科技、实时化、自动化、多功能和数字化的铁路工程测绘技术是未来我们需要做的工作，也是未来的发展趋势。
参考文献：
[1]王继文；工程建设中测绘技术的选取方法[J]；测绘通报；2012年10期
[2]陈海刚；铁路工程勘探中对测绘技术选择的研究[J]；测绘通报；2011年07期
[3]范丽华；不同铁路工程条件下的测绘技术最佳选取问题[J]；测绘通报；2012年02期
[1]姜阳.轨道交通工程测绘勘探研究[J]. 山东大学学报，2012年4期.
[2]沈成.以轨道交通构建城市客运综合枢纽[J].交通世界，2012年6期
[6]陈明辉.加强市政工程测量管理的思考[J]. 科技信息，2009，（7）.
[7]魏正学.测绘技术在工程勘探中的新应用[J]. 航天工业管理，2011，（10）
作者简介：
曹 帅，铁道第三勘察设计院集团有限公司，职称：助理工程师，专业方向：测绘工程。