道路選定線勘測數字化技術應用研究

劉元

摘要：隨著改革開放以來我國經濟的突飛猛進，道路勘測技術也變得日新月異，但是我國目前的道路勘測工作仍然存在工作效率低下，在耗費大量人力物力的情況下仍然需要很長的工作周期等問題。所以，如何將先進的科學技術運用到道路勘測工作中是解決、優化這些問題的重要方案。尤其是數字化勘測技術的應用可以很大程度上提升道路選線定線的精度，有效的提升對道路勘測的效率，保證工期。本文主要研究在道路選線定線中的相關數字化技術應用和研究，對工程測繪行業的改革發展有著重要的意義。

關鍵詞：道路選定線;測繪技術;數字化技術;工程應用

道路選定線工作就是在道路建設工作前按照項目計劃要求在指定區域通過一定的技術方法結合地形和地質條件等相關因素選擇一條滿足道路要求和經濟技術指標的線路，并經過研究確定該線路。道路選定線工作是一條公路建設工程中前期極其重要的工作，這是關系到道路建造的投資、道路建設完成后的運輸效率和道路安全性的關鍵工作。過去一般的傳統道路選定線方法是由具體的工程人員先收集目標地區的地質、地形等相關資料，再在紙質的地圖上選幾條可行性的路線，再由選線人員前往目標地區實地勘測，然后反復比較這幾條選線，最終確定一個最經濟合理的路線。這種傳統的選線工作有著非常強的主觀性，非常依賴選線人員的經驗和專業素養，很難做到真正的科學化，并且相當費時費力，這種傳統的選定線方法已經不能滿足現在的需求。

一、道路選定線技術

道路選定線是道路工程中前期工作的重要組成部分，所以必須嚴格按照標準的技術規范制定經濟指標和設計原則。①一般來說，道路選定線會受到多種因素的影響，如地形、地質、土壤情況等，所以在選線的過程中一般需要多種備選方案，并經過最優為原則考察最終確定一種。②道路選定線工作中被放在首要的因素是安全性，所以在選線的過程中要選擇寬闊、平穩、彎度小、坡度小的路線。③必須考慮土地占用情況，最大限度避免破壞生態環境和耕地，同時道路與城市、城鎮融合，增強道路的實用性。④避免道路的修建對生態脆弱地區、保護區和水域河流的破壞。

二、測數字化勘測技術在道路選定線中的應用

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

GIS系統是利用計算機將地理、測量和地圖多種技術的整合，利用地理數據庫構建地理模型用來進行地理研究和決策，并且相對于傳統紙上定線，GIS系統具有直觀、科學、動態化的特點[1]。

定線人員可以利用GIS軟件進行地理分析，將目標選線范圍內的地形地貌3D顯示，可直觀的顯示地面起伏程度、坡度和土地平整挖方量等。利用GIS系統道路選線任務的流程一般為相關數據的采集―利用GIS構建3D地形模型―空間量算分析―選定線―線路模擬檢查。基于GIS的道路選線流程如下：

GIS系統的核心工作是空間分析，這也是GIS系統的精華所在，在構架單變量分析模型時，利用GIS空間分析功能可以得到公路選定線其他影響因素信息，從而形成公路選定線多變量空間模型，可以為選定線工作提供科學可靠的信息。

1.建立帶裝緩沖區

選線工作可以將新建公路按等級、地形等類型劃分，利用用地數據參考表提供的用地采用寬度值數據，使用GIS系統緩沖區分析功能構建公路帶狀緩沖區模型。

2.空間疊加

利用建立的公路帶狀緩沖區所構建模型作為新建公路的研究范圍，把單變量分析模型和公路帶狀緩沖區模型疊加就可以得到相應的其他因素對公路帶狀緩沖區的影響信息[2]。

3.特征提取

利用空間疊加的模型可以查找提取符合條件的公路選定線的有關信息特征，把新提取的信息儲存起來作為綜合選線分析的理論依據

4.地形分析

依據新建公路的地形、地質特點，需要建立相關的公路帶狀高程模型DEM，依據地形的不同，一般平丘區以20m為采樣間隔，山區為10m，借此就可以建立新建公路的交點位置、曲線最小半徑和變坡點位置等信息，給綜合分析帶來技術依據[3]。

5.對于GIS創建的公路選定線的空間模型，可以利用GIS對屬性數據進行操作，對所有影響公路選定線的數據進行運算、記錄，形成文件和表格等形式的基礎數據。

（二）谷歌地球（Google Earth）

Google Earth是利用衛星和航拍等拍攝圖像的方式構建的可視化三維數字地球模型，可以幫助道路選定線人員在計算機上對目標區域有更直觀清晰的認知，給道路選定線人員提供新的視野。通過Google Earth的衛星圖像就可以直觀的觀察到該地區的地形、地質、水文等特征。這種直觀的圖像可以加快道路選線人員對目標地區的地理、地貌特點的了解速度，可以高效的對傳統地圖無法顯示的地區進行大范圍的定性和評估，迅速選擇出符合條件的公路選線方案[4]。Google Earth地區衛星圖像模型如下：

Google Earth不但可以查看全球任何地區的航空、衛星圖像和經緯度坐標，還提供了高程數據的下載程序，所以選定線人員可以靈活快速取得Google Earth的高程數據。通過API就可以大量的、快捷的取得高程數據，給DEM以及其他應用提供數據。

（三）GPS

GPS測量系統其實就是使用接收器和衛星之間的實時信息反饋轉化成我們需要的圖文信息。在道路選線中GPS系統不受地理條件和氣候的影響，小巧方便、便于攜帶、簡單靈活，用來記錄地形數據和直接繪圖均可。所以，GPS是現在道路選定線工作中使用最廣泛的數字化勘測技術。

三、結束語

道路建設是滿足我國基礎建設需求的重要工程，所以道路勘測技術的先進與否將直接影響我國基礎建設的先進水平。隨著數字化技術的不斷發展，解決了許多道路選定線工作中的難題，不僅節約了相當大的資源，也提高了工程的效率，同時也促成道路選定線工作的自動化程度，為我國基礎建設提供了高效的服務。

參考文獻：

[1]孫衛星，胡圣武.基于GIS技術的公路綜合選線方法的研究[J].測繪科學，2009，34（S1）：94-96.

[2]石國琦. 道路選定線勘測數字化技術應用研究[D].吉林大學，2017.

[3]王雪潔.數字化測繪技術在道路勘測中的應用[J].江西建材，2019（01）：58-59.

[4]于華穎.數字化測繪技術在道路勘測中的應用[J].山東工業技術，2019（13）：99.

（作者單位：中設設計集團股份有限公司）