现代空间信息与数字交通集成技术的创新发展

1、现代空间信息与数字交通集成技术的创新发展 -xx高速公路扩建工程和xx隧道建设中的实践 xx公路勘察设计研究院有限公司xx 汇 报 内 容一、问题的引出二、数字地球与数字公路三、公路勘察设计与建设管理新技术四、工程实例 厦门东通道海底隧道 沪宁高速公路扩建五、结语一、问题的引出(一) 公路建设重心转移东部地区新建公路国内公路建设道路修筑技术大规模建设极端复杂地区老路扩容扩建国际大通道、海外工程数字化公路可持续发展在可持续发展新模式下，公路勘察设计必须寻求新的技术支撑体系20多年的快速发展使我国公路建设取得了令世人瞩目的巨大成就 ，随着西部交通大发展、国际大通道建设和走向国际市场的需要，我国公路

2、建设重心已发生重大转移：（二） 工程建设环境越来越艰巨1、地形条件越来越差 地形:山峦起伏峡谷深邃地貌复杂道路:平面曲折纵坡起伏横坡深峻必须研究新的勘察设计技术！公路勘察设计任务极为艰巨，局部地区采用常规技术手段难以完成2、地质条件越来越复杂 断层、破碎带滑坡、崩塌、泥石流地震、水毁湿陷黄土、沼泽、冻土风灾、雪害、沙害地质构造复杂，地壳运动强烈，活动构造众多地质灾害种类多、分布广、灾害严重、活动频繁各种地质灾害和公路病害的勘察设计与处治技术，已成为了公路建设所面临最为紧迫的重大课题！ 青藏高原遥感图像中国滑坡分布图3、建设条件越来越艰巨 桥隧比例越来越大。山区公路桥隧比已达65%80%，最多达

3、90%；高墩、高塔、大纵坡、大跨径、特殊结构桥梁长、曲、大跨度、分岔隧道等复杂异型结构物地形、地质、气候条件较差、施工场地局促高填深挖建设条件越来越艰巨、工程难度越来越大、技术要求越来越高，对公路勘察、设计技术及其质量控制提出了更高的要求。4、工程建设周期越来越短 公路建设快速发展工作量不断增加设计周期越来越短技术资源有限吃紧如何以提高科技含量和技术水平来摆脱技术人员满负荷长期疲劳工作、防止质量事故已成为摆在我们面前一道必须回答的现实问题。（二） 新的技术要求1、今后大量的老路改扩建工程项目沪宁路最大断面交通量已达68000辆/日道路雍塞、服务水平降低老路改扩建技术要求完全不同于新建工程项目:

4、不中断交通的勘察设计与施工 地面沉降、路基沉降处理路基、桥梁无缝拼接技术无重复测量的多方案优化数字高速公路基础信息 2、环境保护与景观建设不破坏就是最好的保护融于历史文化摒弃先建设后维护、先破坏后治理的传统模式体现地域文化特色与自然环境融合统一可持续发展融于人文背景融于自然环境尊重自然，重视环境，建立人、路、车、景多因素和谐共生、再现秀美山川的最高境界 车在路上行人在画中游理念是先导、设计是灵魂3、 数字高速公路道路空间信息和属性信息道路模型可视化、网络化、智能化数字化勘察设计、施工、管养和服务为用路者提供个性化自主数字服务涉及工程、信息、计算机、通讯、控制等技术数字化公路管理和服务对公路建设

5、者提出了新的课题和挑战 二、数字地球与数字公路公路水路交通科技发展战略 交通科技发展战略五大重点领域：数字化交通建设与管理技术特殊地质地理条件下工程建设技术一体化运输技术决策支持技术交通安全保障技术 用科技支撑起安全、通畅、便捷、经济、可持续的公路水路交通体系，货物在任何时间都可以及时、经济地到达任何地点；人们可以自由安全的出行、享受出行的快乐 事故预防、应急反应、事后处理 为交通宏观决策提供支持服务 特殊环境和生态条件下工程建设技术 运输网络、载体、设施、场站、管理 信息、管理、计算机集成技术 公路水路交通中长期科技发展规划 规划管理现代化技术数字交通技术一体化运输系统十一五西部交通建设科技

6、发展规划十一五交通科技发展的重点领域：特殊条件下公路基础设施建设技术公路基础设施养护管理与改造技术交通安全保障技术 绿色公路交通技术公路交通运输与现代化技术数字交通基础设施建设信息平台与管理系统研究2004年10月科教司主要内容：“数字地球”把地球上每一点的信息按坐标加以整理，使之数字化、可视化、网络化、智能化，构成一个完整的地球信息模型，在信息高速公路运行，构造出一个崭新的信息化世界。 我国政府对“数字地球”非常重视，在国务院和李岚清副总理的直接支持和参加下，世界第一届“数字地球”会议于1999年在北京召开，并发表了“北京宣言”。1998年1月31日，美国副总统戈尔提出了“数字地球”的概念，

7、很快，在全球范围内激起了强烈的反响。数据源信息载体与基础设施信息化应用系统数字地球三要素数字地球数字道路交通数字道路交通(Digital Highway Transport， DHT)是道路交通可持续性发展的基础构架，源于数字地球概念，是数字地球的重要组成部分。数字道路交通是数字地球概念在特定的道路交通对象上的具体描述，是对真实道路交通体系数字化认识与数字化重现，并服务于道路自身的建设、管养、运营、服务和公共信息需求 。数字车辆数字道路数字出行环境数字管理系统数字道路交通将公路空间信息、属性信息、实时管理、服务信息、以及与公路相关的环境、城市、路网、交通状况、气候气象等时空变化信息数字化，形成

8、信息模型，并实现在网络等公共信息系统上的流通，使之最大限度地为公路建设、管理、维护、营运和可持续发展以及用户提供最有效的、个性化的和自主性服务 数字化建设数字化管理数字公路的内容采用RS、GPS等技术对道路、设施、地形等空间信息与属性进行采集、分类、处理，建立系列电子地图、数字影像和地理模型。数字模型上进行三维设计，设计成果可视化虚拟再现，数字化施工等。数字公路的核心，数字公路应用体系的基础整个系统操作、运行、网络管理、信息交换的支撑平台管理系统收费系统、监控系统、道路设施监测系统、管理指挥系统、养护系统、交通安全与施救处理系统、服务区管理系统、信息查询与发布系统等基础地理框架、信息采集与处理

9、数字化勘察设计与施工地理信息系统（GIS）应用系统三、数字化勘察设计与建设管理新技术3.1 高分辨率卫星遥感技术Ikonos 卫星Ikonos卫星的组成 发射时间1999年9月24日轨道98.1，太阳同步轨道速度7.5Km/s对地速度6.8Km/s环绕地球次数每24小时14.7次绕地一周时间98分钟高度681Km重访时间40纬度，1m分辨率约3天卫星体积高1.8m，直径1.6m卫星重量817kg分辨率（轨道底点）全色0.82m，多光谱3.2m26偏移：全色1.0m，多光谱4.0m图像宽度轨道底点处11.3Km，26偏移处13.8Km跨越赤道时间名义上的太阳时上午10：30图像波段数全色，兰、绿

10、、红、近红外Ikonos基本参数一览表 Ikonos是世界上第一颗突破1m空间分辨率的商业卫星，是目前世界上最新、最先进的对地观测技术。Stereo convergence 30 to 45 deg680km立体影像带宽11Km 利用空间卫星技术获取高分辨率地面立体影像卫星影像成图技术 地面影像分辨率1m1米彩色(经锐化)融合1米空间全色和4米多光谱段影像而成1米 全色使用户可以分辨地面1米大小物体4米多光谱使用户能分辨地面4米大小的地物信息Ikonos 卫星影像国外对Ikonos应用潜力热情大，对空间定位和各种分析应用进行了广泛研究，在各种研究领域和工程应用领域都得到了广泛的应用我院在国内同

11、行业中首次开展了大规模的高分辨率卫星图像应用技术研究交通部西部科技项目“IKONOS卫星图像在西藏墨脱公路勘察设计中的应用研究”课题，取得了8项重大科技成果和9项主要科技成果水利 地质 建筑 交通 军事 港口 Ikonos 卫星影像应用 通过多种遥感影像数据融合与分析，提高地质遥感解译和景观生态分析的精度，可靠地提取各种所需的分类信息融合图像崩塌 滑坡 地质遥感分析 冰雪灾害分析 第四系地表变化数字模型 精化大地水准面模型 Ikonos 卫星影像在墨脱公路中的研究应用高分辨率卫星影像在复杂工程地质解译方面的研究厦门东通道海底隧道大连湾跨海通道墨脱公路3.2 GPS高精度快速三维测量全球定位系统

12、（GPS）PGPS全球定位系统组成：空间部分由24颗均匀地分布在6个轨道面内的卫星组成。控制部分包括一个主控站、五个监测站和三个注入站。用户部分即各类GPS接收机 。 根据空间卫星动态坐标和卫星至地面GPS接收机间测出的距离，计算地面点P的三维坐标。广泛应用于军事、测绘、国土资源、环境、工程勘察与建设、旅游、科学考察等各个领域的导航、定位、测速、授时等。GPS高程控制测量GPS高程则属于大地高系统，是以大地参考椭球面为起算依据的。 路线高程所采用的是正常高系统，是以似大地水准面为起算依据的。 只有将GPS大地高转化为正常高才能直接服务于公路勘测。 GPS 高精度三维数据采集 GPS测量的平面精

13、度已被广泛认可，公路勘测规范中进行了明确的规定和说明，需要解决的重点是研究GPS高程测量问题。 GPS-RTK高精度长距离三维测量GPS高程网控制方法精化工程大地水准面大地水准面拟合模型适应地形的区域大地高转换模型RTK作业方法 GPS测量的大地高直接转化为几何水准高程，使之能用于GPS-RTK三维动态测量，满足老路改扩建对地形数据的精度要求，真正实现一次测量、三维定位，大大加快了勘察周期，提高了整体测设效率。 研究成果 3S集成技术在公路勘察设计中的应用发展方向3.3 移动测量系统 (MMS)在机动车上装配GPS、 CCD、INS、路面激光扫描器等传感器和设备，在车辆运行进中快速采集道路及两

14、侧地物的几何数据和属性数据。数据同步存储在车载计算机之中，经专门软件处理，形成各种道路勘察设计或管理、养护、监测等所需的专题数据。相对定位精度厘米级，路面变形精度毫米级。用于道路普查、路况调查、变形监测、电子地图、导航等。目前青藏铁路已采用MMS监测永冻层路基变形情况。移动测量系统 （MMS）GPSINSMMS是道路GIS数据、导航电子地图的最佳数据采集与更新工具，代表着未来道路GIS数据采集包括电子地图的发展主流。将取代传统的道路测量，成为未来基于道路的GIS数据采集的主流方式。CCD 相机路面激光扫描GIS数据库GPS位置INS姿态CCD 相机GPSINSGPS/INS 信号立体匹配建立数

15、据库及电子地图连续获取影像CCD 1,2CCD 3,4移动道路测量技术（MMS）方案立体影像GPS/DR数据音频数据视频数据属性面板数据内业采集处理道路图形数据交通标志数据交通规则数据转向数据POI数量其它相关数据其它来源数据集成处理导航数据采集库质量检查语义关系建立拓扑关系建立数据无缝融合数据更新GIS数据库其它来源数据导航数据采集库（ACCESS）成果集成处理采集采集采集MMS数据采集方式路面巡航，实时遥感数字地图数字影像路面损坏变形等信息特 点:周期短、成本低舒适、劳动强度低 数据更新快作业灵活方便每小时80km/车道系统功能数据提取青藏铁路3.4 大比例航空摄影数字测量航空摄影测量在公

16、路测设中的应用 快速生成数正射影像，用于规划、选线、经济调查、工程地质遥感分析大规模/大范围测绘大比例尺地形图，用于方案设计、比选和优化测绘地表数据，用于CAD系统建立数字地面模型测绘既有高速公路路基数据，建立老路路基模型提供数字公路所需的空间几何数据、地物属性信息和数字景观影像航空摄影航空摄影测量信息量大、反映物体细致、客观，真实和详尽地记录了摄影瞬间的地表形态，具有良好的量测精度和判读性能，能方便地获得被摄地区的大比例地形资料。 改扩建公路勘察设计精度要求高，技术复杂，公路航测技术需要有新的突破。安全航高相对航速增加气流扰动像点位移覆盖面积减小像片变形项目新建公路改扩建摄影比例1:1000

17、01:120001:40001:8000摄影航高1500m600800m像机主距152mm152210mm飞行平台中速低速导 航常规导航GPS导航野外控制航带加密全野外控制精度要求1倍等高距等高距新建公路航测与改扩建航测的差别 大幅提高航空摄影测量精度 精细设计航带根据设计走廊和地形高差严密规划摄影比例尺，降低摄影航高采用长焦镜头，相同航高下获取更大比例尺航摄影像采用低速摄影平台、前移补偿装置、高感光度底片等措施消除影像漂移；采用机载GPS导航系统和机载GPS辅助空中三角测量技术，尽量减少野外作业制定合理的野外像片控制测量和内业加密控制方案，提高工作效率和精度机载GPS辅助空中三角测量航空摄影

18、作业方案航摄比例尺1:5000，航高670m，主距152mm，像幅2323，GPS导航定位，主线单航线，地面宽1.2km；互通、服务区三航线，地面宽3.2km高程精度0.15m，平面精度0.12m，较常规新建高速公路航测精度提高了2倍以上大比例彩色低空航摄 沪宁高速公路 自动散点数据采集1000点/秒离 散 点等 值 线地形特征线道路结构线数字高程模型地物属性数字影像数据形式 多种数据源用于建立DTM 满足多层次设计需要 等值线数据地形特征线提供多种数据源数字高程模型3.5 机载LIDAR激光测量激光探测和量距系统 （LIght Detection And Ranging)空间地表信息采集新技

19、术机载激光测量（LIDAR）系统由激光测距仪（LIDAR）、高精度惯性测量单元（IMU）、全球定位系统（GPS）和高分辨率数码相机组成GPS和IMU用于直接测定相片的外方位元素，LIDAR直接获取高精度、高密度的地面三维数据主动传感，本身发射激光照射地面目标，全天时应用能生成1：5001：2000数字地图，1：2501：10000正射影像图1.高 精 度：高程 0.15 m ，水平 0.25 m2.高 密 集：12.5万激光点/秒，地面密度100个/m2，形成高密集点云数据真实反映地形地貌3.高 效 率：飞行后即可得到数字地表模型，数天可得到高精度数字地面模型和正射影像4.高分辨率：高分辨率数

20、码影像5.测量方式：主动测量，减少对天气的依赖，可夜间作业6.自 动 化：从飞行设计到数据获取及数据处理，自动化程度非常高7.效 率 高：无需大量的地面控制工作8.无 隐 蔽：可以测量植被以下的地面 空间地表信息采集新技术机载激光测量（LIDAR）空间地表信息采集新技术机载激光测量（LIDAR）数字正射影像数字地面模型数字线划地形图扫描点云传统测图对阴影无能为力！利用激光雷达采集，轻而易举！不受阴影和太阳高度角影响不受薄雾影响对天气要求相对宽松 在传统航测无能为力的阴影区域，LIDAR获取的数据精度完全不受影响。技术优势激光探测器多次回波特性使得同一坐标点上可获取植被、地面、水域等地物的多个高

21、程数据消除植被影响，直接获取树高及树下裸地真实高程技术优势机载LIDAR系统采集的每个点都带有真实的三维坐标，可以直接生成高精度的数字地表模型（DSM） 。获取的DEM产品由DEM生成的等高线由DSM生成的等高线最终的线划地形图 (DLG)利用高精度的DEM并结合DOM，能更快速、更简便、更少工作量的进行DLG生产 获取的DLG产品直接快速生成DEM、DSM、DLG、DOM等产品，达到定测、施工图设计的精度要求。完全省去了导线测量、横断面测量等环节，合理规划，也能替代中桩测量，改变了当前公路勘察设计的作业流程。无需或极少量控制测量，减少勘察设计环节和流程，大大缩短了工作周期，提高了工作效率。技

22、术创新3.6 数字模型数字地面模型海量数据：适应长大路线模型叠加：尤其适用于老路改扩建技术特点： 三角网模型（TIN）：顾及断裂线、构造线等特征线，更精确合理地表达地表形态空间结构处理：处理高速公路跨线物国家九五重点攻关内容，具有自主知识产权 粗差探测：适合各种数据源准确地描述人工构造物特征合理处理空间结构物的关系高精度路基模型与大范围的地面模型溶合路基部分0.05m，路外0.15m高精度的路面测量是建立精密路基模型的基础 路基模型 接边处理 模型溶合 精密数字路基模型3.7 数字化、可视化、动态三维设计技术技术标准平面设计纵断面设计横断面设计路基模型防护排水设计图表输出纵横断面插值可视化动态

23、CAD设计土石方自动调配基于构件拼装的桥梁CAD设计构件拼装可视化的三维桥梁设计 桥型图的实时联动编辑 积木式设计 全方位浏览 拱桥三维造型 悬索桥三维造型 梁桥三维造型 桥梁三维构件库的创建与桥梁动态可视化三维设计纵断面设计图 平面设计图 图表自动输出平面线位图 平面总体布置图 公路用地图 横断面设计图 自动生成十九种路线设计的主要图表施工图设计图表输出 自动生成上、下部构造一般构造图及表格 自动交互生成桥梁结构钢筋图 丰富、实用的辅助绘图工具3.8 景观漫游与环境景观分析设计技术影像景观漫游设计质量可视化控制与地形配合的评价与景观环境协调性评估行车雾景分析 设计洪水分析 静态像机观察动态景

24、观漫游实时场景布置实时空间分析多媒体信息查询 平纵配合分析 路线景观漫游与环境分析高速公路景观设计高速公路沿线地形地貌、自然环境、气候条件等具有多样化的特征，针对沿线不同的景观特征，需要采用不同的景观处理方式，创造出与周边环境相协调的路侧景观，为司乘人员提供舒适、安全的行车环境。3.9 信息管理技术交通信息化应用四大领域之一 交通政务信息化 电子政务 公路水路基础设施建设信息发展规划信息招投标信息交通运营管理信息 交通企业管理 信息交通信息化应用四大领域之二 交通基础设施建设与管理信息化 勘察设计与建设管理方面，已经采用信息化的施工技术，广泛应用了项目管理软件 项目信息门户项目管理网站项目管理

25、信息平台图纸交换平台视频会议平台网络信息交换平台项目邮箱信息发布数据交换远程会议工程招投标管理工程项目管理工程质量管理工程进度管理工程竣工管理电子白板与可视会议项目管理信息平台图纸交换平台交通信息化应用四大领域之三 交通运输生产管理信息化 智能交通蓬勃发展 物流管理系统运营管理系统高速公路监控系统信息化应用的趋势信息安全体系标准规范及运行保障体系服务器及存储系统基 础设 施基础网络平台统一身份认证平台应用系统桥梁管理高速公路联网管理公路运政管理公路规费征管管理公路管理水路港航管理水路客运微机售票管理航政管理公路桥梁高速公路联网公路运政公路规费征管水路港航水路客运售票数据整合工具数据访问控制服务

26、历史库共享库代码库规则库通用查询服务数据分析应用交通信息服务门户交通出行服务规费征管服务服务交通设施信息服务服务服务政务服务其他服务集成化： 通过网络，利用统一的身份认证，实现交通系统内各管理信息系统间的信息交换和共享，全面提高交通管理水平以个人为中心的工作平台服务于各级管理员工以自动推送的方式直接把各种任务、通知、消息、邮件送到员工面前，不再是以企业为中心的信息应用，而是服务员工的得力工具！信息化应用的趋势地理坐标框架沿线地形数据沿线影像数据沿线地物分类数据道路设计数据道路设施分类数据路域环境数据GIS数据处理平台管理/服务信息系统GIS数据处理平台 GIS标准平台 GIS数据库整合设计数据

27、整合 沿线相关数据整合施工信息、养护信息、管理信息数字化勘察设计为数字化建设管理提供基础信息框架 四、工程实例之一 厦门东通道海底隧道仙岳路厦门大桥海沧大桥西滨高集海堤翔安大道环东海域公路环岛路东通道 项目背景隧道起点K6+540竖井K7+850隧道终点K12+585竖井K11+250西滨互通 全长8.695km，主要工程有厦门岸五通立交、6.05km跨海隧道、翔安岸服务区与管理区、西滨互通等。F3F1F4F2F1、F2、F3：全强风化深槽；F4：全强风化深囊全强风化层全强风化层、部分透水砂层海水最深30m，隧道最低处海面以下70m最大纵坡：3%；行车隧道：设三车道，净宽14.0m、净高 10

28、.5m；建筑内轮廓面积：122平米；服务隧道：净宽 6.5m，净高 6m，建筑内轮廓面积：33平米；52m22m服务隧道厦门东通道海底隧道特点 主要特点：1、三车道大跨度公路隧道，设计施工难度大；2、长度达6km的特长公路隧道，隧道运营管理系统复杂；3、地质条件复杂，软弱围岩所占比例较高，施工风险较大；4、我国第一条大断面海底公路隧道，钻爆法施工，众多技术有待突破；5、建设规模国内最大，在世界上也位居前列，社会影响大，备受关注。运营管理设施设计：1、隧道通风系统设计2、隧道照明系统设计3、隧道消防及排水系统设计4、隧道供配电系统设计5、隧道监控系统设计6、隧道防灾与救援设计7、收费站、服务区及

29、管理区设计8、安全设施设计土建工程设计：1、洞口设计2、复合衬砌设计3、防排水系统设计4、服务隧道设计5、横洞设计6、路基路面设计7、辅助施工方法8、超前地质预报方案9、监控量测方案10、施工组织方案1、水下地质勘察的有效方法与准确性2、地下水渗流对隧道围岩稳定及施工过程稳定的影响3、水压力荷载作用规律以及对支护结构的影响4、隧道防排水方案的长期有效性、经济性与可靠性5、水下特长公路隧道的通风与防灾救援6、施工过程中坍塌风险的有效防范与对策7、支护结构防腐蚀与结构耐久性 山岭隧道与水下（海底）隧道的主要差别 勘 察岩面变化断层破碎带及相关物理力学性质涌水量预测环境评估及相互影响勘察、设计、施工

30、、运营等阶段关键技术设 计海水渗流的影响全强风化段及海底风化槽的处理通风竖井设计与施工方案隧道支护结构的长期有效性隧道防排水系统的长期有效性隧道安全运营方案与可靠性景观设计施 工超前地质预报及结果评价围岩坍塌的预防与处理支护结构的监测与可靠性评价施工过程科学管理方法运 营结构安全监测与评价渗漏水的影响及处理通风照明系统消防与救援系统运营费用优化厦门岸洞门设计厦门至翔安翔安岸洞门设计对策：全断面注浆：渗水量降低8090%，初期支护孔隙水压力为总水头的50%。部分注浆，仰拱不封闭：渗水量可降低15%左右，初期支护孔隙水压力为总水头的25%。为了保证施工期间初期支护的安全，在地质条件相对较好好的地段

31、，仰拱应最后封闭（地下水）。地下水渗流问题：地下水渗流量；渗流量变化规律； 渗流场的分布；水压力。渗流分析与对策洞口超前大管棚支护，注浆止水洞内采用长短结合的双层超前注浆小导管支护初期支护及时封闭成环，加快二次衬砌的施作时间加强地表和洞内监控量测工作。全风化地段处理浅滩沙砾段的超前处理拱部以及边墙超前水平旋喷，核心全断面注浆长短结合的双层超前管棚初期支护及时封闭成环，加快二次衬砌的施作时间加强地表和洞内监控量测工作主要问题： 涌水问题、洞室稳定。处理方案： 注浆止水与加固围岩等多种措施相结合，严重地段采用全断面超前预注浆技术处理海域段风化深槽处理方案海底F1、F2、F3风化槽、F4风化囊 翔安

32、岸竖井由于淤泥、粗砂、全强风化层较厚，在该地层开挖前采用钢板桩穿透全风化层，嵌入强风化层中，外侧以高压旋喷桩加固竖井周围地层，提高地基承载力及抗渗能力，上覆软弱地层中，结构采用两次模筑混凝土方式，在弱微风化岩层中采用喷锚防护和模筑混凝土方式。翔安岸竖井NK11+300全强风化段采用全封闭防水仰拱不设防水层，主要理由：受力合理、施工保证、水量有限。衬砌的全封闭防水隧道内储水池布置方案四、工程实例之二 沪宁高速公路扩建工程沪宁路现状与要求既有高速公路改扩建将是今后高速公路建设的一个重要方向一系列新的技术需要突破需要对今后我国数字公路建设进行探索和思考数字化勘察设计技术是一个重要内容，指导数字化施工

33、、为数字化管运夯定基础沪宁路2002年2月14日航摄资料统计资料：断面交通量68000辆/日 沿线经济快速发展不中断交通沪宁路连接上海和南京两个特大城市，是长三角地区的血脉最大断面交通量达68000辆/日（绝对数）不可能因勘察设计的需要而中断交通或使现有的交通流受到干扰传统勘察方法受到限制必须保障测设人员安全实际交通现状传统勘察方法受到限制高精度要求沿线是路基沉降和地面沉降的重灾区。必须精密测量路基的位移与沉降的范围、规模、程度和发展规律 两侧拼宽方式和保持线型标准对测量精度提出了更高的要求，路面误差要求3cm新老路基无缝拼接技术复杂，平纵面需要反复优化调整，必须建立精确的老路路基数字模型和数

34、字地面模型，并具有溶合叠加和任意剖切功能0100200300400400500406080100-100010040465242444850-10001004046524244485040465242444850-1000100-100010050566252545860-100010060667262646870-100010060667262646870-100010060667262646870-100010060667262646870基于DTM的等高线影像地形图任意断面剖切地面模型道路模型模型叠加时间紧、任务重 多种扩建方案比选平纵反复调整优化不可能每一方案都上路测量时间短、任务重传

35、统勘察方法难以满足要求需要研究一种一次性的测绘技术，满足多方案比选、初步设计直至施工图设计全过程的技术要求，将对缩短整个勘察设计周期起到非常重要的作用 数字化勘察设计的目标建立数字高速公路是沪宁路发展的迫切要求，是实现智能交通(ITS)的客观需要，扩建工程初始就制定了“数字化高速公路”的高目标 新 的 挑 战高速公路空间信息和属性信息数字化精密地理框架现状地表模型（数字模型影像模型）精密路基模型设计信息数字化各种模型的叠加与溶合标准化GIS信息平台为数字化沪宁提供基础信息源 实施方案针对勘察设计出现的新的情况，全面应用国家重点攻关成果“GPS、航测遥感和CAD集成技术”，以建立沪宁高速公路高精度的数字信息系统为核心，开展了一系列的技术攻关，并取得了多项成果，解决了部分老路改扩建勘察设计中的关键性问题 精密地理框架 高精度高密度南北两网形成整体便于GPS测量和常规测量250km、403个控制点，路线四等GPS网，南北两网形成整体；唯亭大桥独立三等GPS网241个同步环，208个异步环，73条重复测量边，620条独立基线，7个国家C级GPS控制点最弱点位中误差2.22cm