随着计算机技术的不断发展与全站仪应用的日益普及，道路曲线逐桩点的放样采用全站仪坐标放样法已成为当今应用的主流。传统的放样方法是先进行平曲线放样，再进行高程测设，其工作流程相对复杂，活动性差，严重制约了放样的效率和精度。然而，高速公路、高速铁路的飞速发展要求测量的放样精度和效率要有与之匹配的技术方法。这就要求实现放样方法的新突破。 三维数字化坐标放样系统要求根据道路曲线的设计参数快速并精确地获得逐桩点放样的三维坐标，从而提高我国公路设计与施工放样的精度与效率，达到坐标放样的真正一体化。 本文综合考虑了高速公路乃至高速铁路的三维坐标放样精度及系统功能需求，给出了了对缓和曲线要素计算公式，使其三角级数展开式取至前5项，从而满足了高速公路及高速铁路的放样精度要求；提出了参数方程法获取公路曲线中边桩坐标思想，避开传统复杂的多次坐标平移及旋转过程，提高了数据处理的速度与精度；探讨了顾及超高与加宽的平面及高程坐标计算；建立了公路曲线测量三维数字化系统，实现了公路曲线三维放样的一体化。 本文研究的主要内容如下： 1、给出了缓和曲线要素计算公式。推导了取至三角级数展开项前5项的缓和曲线要素计算公式，从而解决了高速公路乃至高速铁路中μ值（即缓和曲线长度与圆曲线半径的比值）较大而导致的缓和曲线要素计算误差较大问题，满足了高速公路及高速铁路放样中度高精度要求。 2、提出了参数方程计算线路中边桩坐标的新方法。从缓和曲线和圆曲线的基本数学模型出发，提出了参数方程法求解道路中边桩坐标思想。 3、建立了三维数字化放样模型。在分析竖曲线解算高程原理的基础上，结合平曲线解算模型，并顾及加宽与超高，建立起公路曲线测量三维数字化放样模型。 4、设计并实现了三维数字化放样系统。本文最后进行了三维数字化放样系统的设计，并对其进行了演示。