道路选定线勘测数字化技术应用研究

刘元

摘要：随着改革开放以来我国经济的突飞猛进，道路勘测技术也变得日新月异，但是我国目前的道路勘测工作仍然存在工作效率低下，在耗费大量人力物力的情况下仍然需要很长的工作周期等问题。所以，如何将先进的科学技术运用到道路勘测工作中是解决、优化这些问题的重要方案。尤其是数字化勘测技术的应用可以很大程度上提升道路选线定线的精度，有效的提升对道路勘测的效率，保证工期。本文主要研究在道路选线定线中的相关数字化技术应用和研究，对工程测绘行业的改革发展有着重要的意义。

关键词：道路选定线;测绘技术;数字化技术;工程应用

道路选定线工作就是在道路建设工作前按照项目计划要求在指定区域通过一定的技术方法结合地形和地质条件等相关因素选择一条满足道路要求和经济技术指标的线路，并经过研究确定该线路。道路选定线工作是一条公路建设工程中前期极其重要的工作，这是关系到道路建造的投资、道路建设完成后的运输效率和道路安全性的关键工作。过去一般的传统道路选定线方法是由具体的工程人员先收集目标地区的地质、地形等相关资料，再在纸质的地图上选几条可行性的路线，再由选线人员前往目标地区实地勘测，然后反复比较这几条选线，最终确定一个最经济合理的路线。这种传统的选线工作有着非常强的主观性，非常依赖选线人员的经验和专业素养，很难做到真正的科学化，并且相当费时费力，这种传统的选定线方法已经不能满足现在的需求。

一、道路选定线技术

道路选定线是道路工程中前期工作的重要组成部分，所以必须严格按照标准的技术规范制定经济指标和设计原则。①一般来说，道路选定线会受到多种因素的影响，如地形、地质、土壤情况等，所以在选线的过程中一般需要多种备选方案，并经过最优为原则考察最终确定一种。②道路选定线工作中被放在首要的因素是安全性，所以在选线的过程中要选择宽阔、平稳、弯度小、坡度小的路线。③必须考虑土地占用情况，最大限度避免破坏生态环境和耕地，同时道路与城市、城镇融合，增强道路的实用性。④避免道路的修建对生态脆弱地区、保护区和水域河流的破坏。

二、测数字化勘测技术在道路选定线中的应用

（一）地理信息系统（Geographical Information System ，GIS）

GIS系统是利用计算机将地理、测量和地图多种技术的整合，利用地理数据库构建地理模型用来进行地理研究和决策，并且相对于传统纸上定线，GIS系统具有直观、科学、动态化的特点[1]。

定线人员可以利用GIS软件进行地理分析，将目标选线范围内的地形地貌3D显示，可直观的显示地面起伏程度、坡度和土地平整挖方量等。利用GIS系统道路选线任务的流程一般为相关数据的采集―利用GIS构建3D地形模型―空间量算分析―选定线―线路模拟检查。基于GIS的道路选线流程如下：

GIS系统的核心工作是空间分析，这也是GIS系统的精华所在，在构架单变量分析模型时，利用GIS空间分析功能可以得到公路选定线其他影响因素信息，从而形成公路选定线多变量空间模型，可以为选定线工作提供科学可靠的信息。

1.建立带装缓冲区

选线工作可以将新建公路按等级、地形等类型划分，利用用地数据参考表提供的用地采用宽度值数据，使用GIS系统缓冲区分析功能构建公路带状缓冲区模型。

2.空间叠加

利用建立的公路带状缓冲区所构建模型作为新建公路的研究范围，把单变量分析模型和公路带状缓冲区模型叠加就可以得到相应的其他因素对公路带状缓冲区的影响信息[2]。

3.特征提取

利用空间叠加的模型可以查找提取符合条件的公路选定线的有关信息特征，把新提取的信息储存起来作为综合选线分析的理论依据

4.地形分析

依据新建公路的地形、地质特点，需要建立相关的公路带状高程模型DEM，依据地形的不同，一般平丘区以20m为采样间隔，山区为10m，借此就可以建立新建公路的交点位置、曲线最小半径和变坡点位置等信息，给综合分析带来技术依据[3]。

5.对于GIS创建的公路选定线的空间模型，可以利用GIS对属性数据进行操作，对所有影响公路选定线的数据进行运算、记录，形成文件和表格等形式的基础数据。

（二）谷歌地球（Google Earth）

Google Earth是利用卫星和航拍等拍摄图像的方式构建的可视化三维数字地球模型，可以帮助道路选定线人员在计算机上对目标区域有更直观清晰的认知，给道路选定线人员提供新的视野。通过Google Earth的卫星图像就可以直观的观察到该地区的地形、地质、水文等特征。这种直观的图像可以加快道路选线人员对目标地区的地理、地貌特点的了解速度，可以高效的对传统地图无法显示的地区进行大范围的定性和评估，迅速选择出符合条件的公路选线方案[4]。Google Earth地区卫星图像模型如下：

Google Earth不但可以查看全球任何地区的航空、卫星图像和经纬度坐标，还提供了高程数据的下载程序，所以选定线人员可以灵活快速取得Google Earth的高程数据。通过API就可以大量的、快捷的取得高程数据，给DEM以及其他应用提供数据。

（三）GPS

GPS测量系统其实就是使用接收器和卫星之间的实时信息反馈转化成我们需要的图文信息。在道路选线中GPS系统不受地理条件和气候的影响，小巧方便、便于携带、简单灵活，用来记录地形数据和直接绘图均可。所以，GPS是现在道路选定线工作中使用最广泛的数字化勘测技术。

三、结束语

道路建设是满足我国基础建设需求的重要工程，所以道路勘测技术的先进与否将直接影响我国基础建设的先进水平。随着数字化技术的不断发展，解决了许多道路选定线工作中的难题，不仅节约了相当大的资源，也提高了工程的效率，同时也促成道路选定线工作的自动化程度，为我国基础建设提供了高效的服务。

参考文献：

[1]孙卫星，胡圣武.基于GIS技术的公路综合选线方法的研究[J].測绘科学，2009，34（S1）：94-96.

[2]石国琦. 道路选定线勘测数字化技术应用研究[D].吉林大学，2017.

[3]王雪洁.数字化测绘技术在道路勘测中的应用[J].江西建材，2019（01）：58-59.

[4]于华颖.数字化测绘技术在道路勘测中的应用[J].山东工业技术，2019（13）：99.

（作者单位：中设设计集团股份有限公司）