周國園

（山西誠達公路勘察設計有限公司， 山西 657000）

0 引言

在城市化進程顯著加快的如今，交通領域的發(fā)展也與城鎮(zhèn)建設齊頭并進。眾所周知，公路公路設計的好壞直接影響到整條公路建設過程中所耗費的時間與費用，影響到投入使用后的通暢性與安全性，因此，公路的路線設計工作舉重若輕，需要依靠GIS等技術的輔助，GIS能夠利用自身精準定位、數據采集匯總等優(yōu)勢特點，為參與公路設計的設計人員提供可靠的路況數據信息。本文對GIS技書在公路路線設計中的應用是出于現(xiàn)實的借鑒意義出發(fā)的。

1 GIS技術的簡要說明

隨著我國對地理學的深入研究，GIS在地理學以及其他延伸領域的應用作用越來越大，逐漸成為了我國處理我國資源資料、環(huán)境數據的信息系統(tǒng)。GIS技術的工作原理便是利用計算機的硬件軟件，并將所覆蓋部分的數據經過計算機分析處理后匯成的完整數據空間，以便于有關人員借用并做后續(xù)處理。GIS技術的應用有利于提升我國對地理信息進行分析管理的水平與能力。GIS，又名地理信息系統(tǒng)，由GIS操作人員、計算機硬件、計算機軟件、數據、處理過程五大核心領域組成。GIS的操作人員可以說是GIS技術應用的核心，可操控計算機處理各地收集來的數據信息，并做好分析工作后并入數據庫進行統(tǒng)一管理，有利于優(yōu)化地理信息系統(tǒng)的總體性能。而計算機硬件軟件的功能就在于對數據空間的繪制與儲存上，GIS技術應用的過程中能夠對地理信息進行全面的概述與分析，提高所應用領域的工作效率。

2 GIS在公路的路線設計領域的應用

2.1 在公路選線方面的應用

公路的選線工作是公路整體設計中的重要環(huán)節(jié)，也是首先需要做好的第一步驟。GIS技術在公路選線方面的應用，體現(xiàn)在利用GIS技術對空間進行數據模擬分析、收獲路線設計資料、模擬對比分析與計算機處理等方面，GIS技術能夠很好的將模擬的三維立體方案展現(xiàn)出來，為公路選線工作提供有用的數據參考，以便工作人員進行全方位的信息了解，掌握總體建設情況。以此同時，公路選線工作還要考慮全局觀念，充分利用GIS技術來對整片規(guī)劃路段進行最適宜的資源整合，規(guī)劃出路程短、宜建設、多直線的優(yōu)質線路。工作人員在選擇規(guī)劃路線時，還需對自身工作有一個全面且清楚的認識，合理地控制設計與建設預算，GIS技術能夠以勘測到的地形為基礎，利用計算機程序對方案內的計劃進行三維立體的、動態(tài)的呈現(xiàn)，實現(xiàn)人腦與GIS智能的完美配合，結合實際情況規(guī)劃出一條適宜、便利的公路路線。

2.2 在平面設計方面的應用

普遍來講呢，公路的路線設計一般會由較緩和的曲線或圓曲線與直線三種組成。因此，平面設計的工作人員就會利用超高率、橫向力與規(guī)劃車速相結合的方法計算出平面設計工作所需的圓曲線半徑。超高率與橫向力與半徑的關系呈負線性結構，所以在條件較優(yōu)的情況下，工作人員一般會選用較大的曲線來進行平面設計；但如果條件實在不允許，也還是會使用較小半徑的圓曲線。公路設計中大規(guī)模的直線與半徑較大的圓曲線，可以使得駕駛員減少疲勞，降低事故發(fā)生概率。而在直線與圓曲線中加入較緩的曲線的意義就在于可以調整機動車的重心軌跡，使得直線過渡到曲線，進而也可加強駕駛員的判斷力與集中力，進而保證車輛的通行安全。當然，由于實際設計工作中遇到的地形或標志性建筑的阻礙或影響，工作人員必須做出適當調整，通過改變路線、繞過阻礙物等方式，減輕地形與建筑隊公路的影響。上述工作都需要利用GIS技術輔助配合使用。

2.3 在縱斷面設計方面的應用

公路的縱斷面設計需要考慮圓曲線的半徑與公路坡與坡長等因素，利用二次拋物線公式來表示，加之用其他數據進行計算，就可算出豎曲線的外間距與切線長度。而GIS在縱斷面設計中應用，就是依靠公路平面曲線的各個坐標點位，利用人機交互的方式，將平面曲線與縱斷面高程相交，進而展開拉坡測試，進而形成工程建設最理想的效果。以此同時，工程應用的土石方也要進行處理，繪制使用曲線。

2.4 在橫斷面設計方面的應用

設計工作者進行橫斷面設計時，會將橫向公里進行截面繪制，再結合司機情況進行結構性斷面設計，進而保證公里邊溝、邊坡、路基的長度、高度、深度適宜公路的整體布局。就整體的公路設計工作來看，橫截面設計的工作較為復雜，耗時相對較長，需要工作人員對數據進行反復勘測繪制。這時，利用GIS技術進行輔助勘測匯總、參與設計，就能極大的提高公路橫截面設計的精準度與設計效率。其工作的原理是，將橫截面的有關數據通過數字的方式輸入到計算機中，再利用GIS技術中國的數據自動核算技術將平面及縱面設計匯入三維立體模型中。工作人員即可通過對各路段的模擬圖與其他設計情況進行橫斷面的設計處理與計算分析。并且計算機會保留每一步的數據匯入過程、計算過程與修改過程，以便后期的修改與處理。

2.5 在其他領域的應用

GIS技術除了在上面計算的公路設計方面有著非凡貢獻，還在其他公路建設、使用方面也有著不小的應用意義。比如，可利用GIS技術將里程的樁號迅速轉換為通用的地理坐標，進而快速準確的確認公路的具體位置，有利于提高工程施工與管理人員的工作效率，創(chuàng)新轉換計算速率。還有，對于公路的鍛煉問題，應用GIS也能得到很好的解決，具體方法就是記錄好具體的里程樁號，在精準定位后記錄下公路長度等信息，迅速解決一切公路鍛煉問題，減少工作人員的工作量。最后，公路工程建設施工時所需的施工量與土石方使用量對于公路路線選擇設計的影響較大，需要提前簡單計算。如果完全依靠人工計算，不但會耗費大量時間，所得結果也會與實際想差甚遠。因此，利用GIS技術在計算出工程施工量與所需土石方數量方面的強大功能在公路工程設計建設時扮演著重要角色。

3 結束語

對于公路的路線設計工作而言，設計工作較為復雜，需要系統(tǒng)的、有序的、詳細的計劃完成，因而設計人員手中所掌握的數據信息務必具有精確性與精準性，利用精準度不高的數據展開設計工作，就一定會對公路的實際施工造成影響，甚至威脅到施工人員或通行車輛的生命財產安全。而利用GIS技術收集到的數據信息就可充分保證其精確性與精準度。希望本文對于GIS技術應用的分析能夠為現(xiàn)實應用人員提供指導，促成我國交通建設領域的可持續(xù)發(fā)展。