公路路線設計中GIS的有效應用

徐 瑞

（江蘇緯信工程咨詢有限公司， 江蘇 南京 210014）

公路路線設計中GIS的有效應用

徐 瑞

（江蘇緯信工程咨詢有限公司， 江蘇 南京 210014）

隨著現代經濟持續高速的發展，我國公路交通行業也得到了充分的發展，公路交通工程建設如火如荼，公路工程的線路設計工作也得到高度的重視，從而可以將公路的使用價值發揮到最大化，將帶動沿線地區的社會效益和經濟效益全面的發展。在科學技術快速發展的今天，GIS技術的誕生與應用，很好地解決了公路設計當中一些技術問題。本文筆者首先介紹了GIS技術；然后對公路選線以及公路設計當中GIS技術的應用進行了分析。

GIS；公路線路；設計；應用

隨著我國人口以及私家車輛的不斷增加，公路交通工程需要進行擴建，才能保證其適應城市現代化的發展。在我國的公路設計和建設當中，GIS的地理信息系統得到了全面廣泛的應用，公路的施工方案也得到全面的推進，在施工的工程成本方面會得到最大限度節約的同時，還可以保證工程項目的質量。在 GIS實際的運用過程當中，需要利用 GIS系統對其路況信息進行不斷的搜集和定位，將給線路設計工作提供一個相當重要資料信息參考的作用，有效保證了公路工程的設計具有較高的質量。

1 GIS技術概述

GIS 是地理信息系統（Geographic Information System）的簡稱，也可以被稱之為資源和環境信息系統。在 GIS的系統應用屬于一種相當重要的空間信息系統，可以充分的利用其軟件和硬件系統的全面分析，從而對整體信息的地球表層空間做出信息的搜集、采集、存儲、分析以及顯示有關地理數據的技術系統。也就是說GIS系統主要是利用計算機來實現了整體地理信息數據的分析和處理。GIS系統中主要是由人員、數據、硬件和軟件以及過程這幾個部分構成的，人員在整體系統當中占據了相當重要的作用。在其硬件和軟件方面，可以實現對數據庫、統計以及影像處理等方面的應用。其中 GIS中的功能當中，空間的分析能力是相當重要的，可以利用數據信息來對空間事物做出全面的分析和處理。隨著現代化的發展，已經應用到了很多領域當中，比如地理學、地球物理等。

2 公路選線以及公路設計當中GIS的應用

隨著我國現代化的逐漸發展，公路選線以及公路設計需要充分的應用 GIS的技術，從而可以最大限度的保障公路工程的質量。在 GIS應用的過程當中，筆者主要從以下幾個方面，例如公路選線、公路線路平面設計以及公路線路設計等幾方面。

2.1 公路選線中 GIS 的應用

在公路的選線過程當中，需要充分的對數據信息做出分析，利用其中的多種空間分析功能為設計人員提供出更加大量的數據對比，在進行實際的公路選線工作可以借助參照數據來進行分析。在進行 GIS的應用時，需要對眾多海量的數據作為根據的數據與重要的依據進行分析，利用其中的數據來對其數字地形模型進行生成，使得設計人員在進行設計的時候可以全面宏觀的認識，能很好的掌握在線路選擇中容易出現的不利因素，在這個過程中，需要將公路設計的要求以基礎，對其中的控制點按實際要求進行合理的設立，利用系統當中的數據分析來選擇出最佳的公路線路，最終利用更加生動的形態來進行展示。其中的流程圖如圖 1所示。

2.2 公路線路平面設計中 GIS 的應用

在公路工程線路平面設計的時候，需要進行設計系數的計算和分析，一般在公路平面線路設計當中的線形，都是由直線、圓曲線以及緩和曲線構成的，因此在進行計算的時候可以利用公式 R=v2/（127*（μ+i））來對其圓曲線的半徑做出計算，其中車速速為v、橫向力系數為μ、超高率為i。在設計時需要獲取到最大的曲線半徑，從而可以對線路當中的選取做到最大限度的合理性。在直線以及圓曲線之間的曲線分析的時候，需要保持車輛行駛的物力特性，一般都會利用回旋線的形式進行相應的設計工作。在兩條直線當中所存在的線段轉角進行設計，一般都需要對其中的緩和曲線長度以及圓曲線的半徑進行精確的確定后，然后才可以對其中的緩和曲線當中存在的各要素進行分析和計算。在現代化 GIS技術的應用下，可以實現對曲線每個要素進行精準又快速的分析計算，并且可以做到直觀的顯示出來，另外，其中橫縱斷面當中所相關的地理信息可以直觀顯現出來，而且還能夠在輸出線路圖的同時，顯示以及輸出多組相關的參數圖案，提供于設計人員參考對比，最終選取最佳的。

圖1 GIS支持下公路選線流程

2.3 公路線路設計中 GIS 的應用

GIS的應用被廣泛的使用于公路設計各個區域，在公路線路的設計當中，為了避免公路在使用過程出現破壞現象和磨損現象，而導致增加道路的運營成本，因此在公路線路設計當中，需要對公路信息的狀況數據做出及時的采集和分析，在經過科學合理的對比分析之后，實現對路面性能的全面分析和了解掌握，GIS技術的應用于設計當中可以達到更加合理化和人性化。在實際的應用當中，利用 GIS技術，可以實現對公路周圍的實際情況進行全面、及時的掌握的現象。公路周圍的實際信息進行采集，從而可以在項目數據的應用當中最大限度的避免重復收集的現象。公路設計中 GIS技術的應用，通過其數據信息的采集與分析，可以直觀精準的反映出公路選線過程中所存在的影響因素，從而實現客觀的分析以及評價，對于公路選線的人員方面是具備更加直觀的效果的。

隨著 GIS 技術自身的不斷發展及擴展，在GIS方面對于軟件平臺方面進行了更多功能的開發，在公路設計施工建設可以起到良好的推動作用。公路走向是由控制點連線而成，利用數字高程模型能夠自動生成公路平面設計圖，進而生成地形的縱剖圖，橫斷面設計圖隨后生成，高程模型還能對施工中的材料使用量進行計算，最后將土方數量表呈現與設計人員面前。

3 結語

綜上所述，隨著我國公路線路的發展和需求的變化，其地理信息系統技術需要做到全方位的利用和發展，因此在實際工程實踐中要充分的對 GIS技術進行實現應用，不斷的應用在公路項目的各個環節階段當中，從而可以最大限度的提高其公路線路水方案當中的科學合理性、以及規范性等，可以最大限度的提高公路建設和管理方面的經濟效益和社會效益，將我國公路工程的建設管理模式起到巨大的推動作用。

[1]冀江平.基于GIS公路選線方案的優化研究[D].內蒙古師范大學,2013.

[2]錢晨.基于GIS技術的公路選線方法探討[J].交通標準化,2013,(1):15-17.

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1007-6344（2017）10-0081-01