徐 瑞

（江蘇緯信工程咨詢有限公司， 江蘇 南京 210014）

公路路線設(shè)計(jì)中GIS的有效應(yīng)用

徐 瑞

（江蘇緯信工程咨詢有限公司， 江蘇 南京 210014）

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速的發(fā)展，我國公路交通行業(yè)也得到了充分的發(fā)展，公路交通工程建設(shè)如火如荼，公路工程的線路設(shè)計(jì)工作也得到高度的重視，從而可以將公路的使用價(jià)值發(fā)揮到最大化，將帶動(dòng)沿線地區(qū)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益全面的發(fā)展。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，GIS技術(shù)的誕生與應(yīng)用，很好地解決了公路設(shè)計(jì)當(dāng)中一些技術(shù)問題。本文筆者首先介紹了GIS技術(shù)；然后對(duì)公路選線以及公路設(shè)計(jì)當(dāng)中GIS技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

GIS；公路線路；設(shè)計(jì)；應(yīng)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(jìn)行擴(kuò)建，才能保證其適應(yīng)城市現(xiàn)代化的發(fā)展。在我國的公路設(shè)計(jì)和建設(shè)當(dāng)中，GIS的地理信息系統(tǒng)得到了全面廣泛的應(yīng)用，公路的施工方案也得到全面的推進(jìn)，在施工的工程成本方面會(huì)得到最大限度節(jié)約的同時(shí)，還可以保證工程項(xiàng)目的質(zhì)量。在 GIS實(shí)際的運(yùn)用過程當(dāng)中，需要利用 GIS系統(tǒng)對(duì)其路況信息進(jìn)行不斷的搜集和定位，將給線路設(shè)計(jì)工作提供一個(gè)相當(dāng)重要資料信息參考的作用，有效保證了公路工程的設(shè)計(jì)具有較高的質(zhì)量。

1 GIS技術(shù)概述

GIS 是地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System）的簡(jiǎn)稱，也可以被稱之為資源和環(huán)境信息系統(tǒng)。在 GIS的系統(tǒng)應(yīng)用屬于一種相當(dāng)重要的空間信息系統(tǒng)，可以充分的利用其軟件和硬件系統(tǒng)的全面分析，從而對(duì)整體信息的地球表層空間做出信息的搜集、采集、存儲(chǔ)、分析以及顯示有關(guān)地理數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng)。也就是說GIS系統(tǒng)主要是利用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)了整體地理信息數(shù)據(jù)的分析和處理。GIS系統(tǒng)中主要是由人員、數(shù)據(jù)、硬件和軟件以及過程這幾個(gè)部分構(gòu)成的，人員在整體系統(tǒng)當(dāng)中占據(jù)了相當(dāng)重要的作用。在其硬件和軟件方面，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計(jì)以及影像處理等方面的應(yīng)用。其中 GIS中的功能當(dāng)中，空間的分析能力是相當(dāng)重要的，可以利用數(shù)據(jù)信息來對(duì)空間事物做出全面的分析和處理。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，已經(jīng)應(yīng)用到了很多領(lǐng)域當(dāng)中，比如地理學(xué)、地球物理等。

2 公路選線以及公路設(shè)計(jì)當(dāng)中GIS的應(yīng)用

隨著我國現(xiàn)代化的逐漸發(fā)展，公路選線以及公路設(shè)計(jì)需要充分的應(yīng)用 GIS的技術(shù)，從而可以最大限度的保障公路工程的質(zhì)量。在 GIS應(yīng)用的過程當(dāng)中，筆者主要從以下幾個(gè)方面，例如公路選線、公路線路平面設(shè)計(jì)以及公路線路設(shè)計(jì)等幾方面。

2.1 公路選線中 GIS 的應(yīng)用

在公路的選線過程當(dāng)中，需要充分的對(duì)數(shù)據(jù)信息做出分析，利用其中的多種空間分析功能為設(shè)計(jì)人員提供出更加大量的數(shù)據(jù)對(duì)比，在進(jìn)行實(shí)際的公路選線工作可以借助參照數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析。在進(jìn)行 GIS的應(yīng)用時(shí)，需要對(duì)眾多海量的數(shù)據(jù)作為根據(jù)的數(shù)據(jù)與重要的依據(jù)進(jìn)行分析，利用其中的數(shù)據(jù)來對(duì)其數(shù)字地形模型進(jìn)行生成，使得設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候可以全面宏觀的認(rèn)識(shí)，能很好的掌握在線路選擇中容易出現(xiàn)的不利因素，在這個(gè)過程中，需要將公路設(shè)計(jì)的要求以基礎(chǔ)，對(duì)其中的控制點(diǎn)按實(shí)際要求進(jìn)行合理的設(shè)立，利用系統(tǒng)當(dāng)中的數(shù)據(jù)分析來選擇出最佳的公路線路，最終利用更加生動(dòng)的形態(tài)來進(jìn)行展示。其中的流程圖如圖 1所示。

2.2 公路線路平面設(shè)計(jì)中 GIS 的應(yīng)用

在公路工程線路平面設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要進(jìn)行設(shè)計(jì)系數(shù)的計(jì)算和分析，一般在公路平面線路設(shè)計(jì)當(dāng)中的線形，都是由直線、圓曲線以及緩和曲線構(gòu)成的，因此在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候可以利用公式 R=v2/（127*（μ+i））來對(duì)其圓曲線的半徑做出計(jì)算，其中車速速為v、橫向力系數(shù)為μ、超高率為i。在設(shè)計(jì)時(shí)需要獲取到最大的曲線半徑，從而可以對(duì)線路當(dāng)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(shí)候，需要保持車輛行駛的物力特性，一般都會(huì)利用回旋線的形式進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作。在兩條直線當(dāng)中所存在的線段轉(zhuǎn)角進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般都需要對(duì)其中的緩和曲線長(zhǎng)度以及圓曲線的半徑進(jìn)行精確的確定后，然后才可以對(duì)其中的緩和曲線當(dāng)中存在的各要素進(jìn)行分析和計(jì)算。在現(xiàn)代化 GIS技術(shù)的應(yīng)用下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)曲線每個(gè)要素進(jìn)行精準(zhǔn)又快速的分析計(jì)算，并且可以做到直觀的顯示出來，另外，其中橫縱斷面當(dāng)中所相關(guān)的地理信息可以直觀顯現(xiàn)出來，而且還能夠在輸出線路圖的同時(shí)，顯示以及輸出多組相關(guān)的參數(shù)圖案，提供于設(shè)計(jì)人員參考對(duì)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(shè)計(jì)中 GIS 的應(yīng)用

GIS的應(yīng)用被廣泛的使用于公路設(shè)計(jì)各個(gè)區(qū)域，在公路線路的設(shè)計(jì)當(dāng)中，為了避免公路在使用過程出現(xiàn)破壞現(xiàn)象和磨損現(xiàn)象，而導(dǎo)致增加道路的運(yùn)營成本，因此在公路線路設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要對(duì)公路信息的狀況數(shù)據(jù)做出及時(shí)的采集和分析，在經(jīng)過科學(xué)合理的對(duì)比分析之后，實(shí)現(xiàn)對(duì)路面性能的全面分析和了解掌握，GIS技術(shù)的應(yīng)用于設(shè)計(jì)當(dāng)中可以達(dá)到更加合理化和人性化。在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，利用 GIS技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)公路周圍的實(shí)際情況進(jìn)行全面、及時(shí)的掌握的現(xiàn)象。公路周圍的實(shí)際信息進(jìn)行采集，從而可以在項(xiàng)目數(shù)據(jù)的應(yīng)用當(dāng)中最大限度的避免重復(fù)收集的現(xiàn)象。公路設(shè)計(jì)中 GIS技術(shù)的應(yīng)用，通過其數(shù)據(jù)信息的采集與分析，可以直觀精準(zhǔn)的反映出公路選線過程中所存在的影響因素，從而實(shí)現(xiàn)客觀的分析以及評(píng)價(jià)，對(duì)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(shù)自身的不斷發(fā)展及擴(kuò)展，在GIS方面對(duì)于軟件平臺(tái)方面進(jìn)行了更多功能的開發(fā)，在公路設(shè)計(jì)施工建設(shè)可以起到良好的推動(dòng)作用。公路走向是由控制點(diǎn)連線而成，利用數(shù)字高程模型能夠自動(dòng)生成公路平面設(shè)計(jì)圖，進(jìn)而生成地形的縱剖圖，橫斷面設(shè)計(jì)圖隨后生成，高程模型還能對(duì)施工中的材料使用量進(jìn)行計(jì)算，最后將土方數(shù)量表呈現(xiàn)與設(shè)計(jì)人員面前。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著我國公路線路的發(fā)展和需求的變化，其地理信息系統(tǒng)技術(shù)需要做到全方位的利用和發(fā)展，因此在實(shí)際工程實(shí)踐中要充分的對(duì) GIS技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，不斷的應(yīng)用在公路項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)階段當(dāng)中，從而可以最大限度的提高其公路線路水方案當(dāng)中的科學(xué)合理性、以及規(guī)范性等，可以最大限度的提高公路建設(shè)和管理方面的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，將我國公路工程的建設(shè)管理模式起到巨大的推動(dòng)作用。

[1]冀江平.基于GIS公路選線方案的優(yōu)化研究[D].內(nèi)蒙古師范大學(xué),2013.

[2]錢晨.基于GIS技術(shù)的公路選線方法探討[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2013,(1):15-17.

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1007-6344（2017）10-0081-01