基于gis的公路辅助设计技术相关分析

《基于gis的公路辅助设计技术相关分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于GIS的公路辅助设计技术相关分析朱小萍李松松摘要：科学技术的不断发展，要求我国的公路设计要具有合理性和科学性。将GIS技术应用其中，可满足现代公路建设周期短、任务重、速度快以及质量高等特点，从而提升整体服务水平和管理水平。文章主要讲述/基于GIS的公路辅助设计技术。关键词：GTS技术;公路设讣;数学高程模型;平面坐标;GTS应用主要是借助计算机技术，为信息的使用提供更加清晰、直观的表达方式,丑其具有较强的空间分析能力。将GIS技术应用于公路信息分析处理屮，是公路建设实现现代化管理的重要途径之一。1我国公路发展背景新中国成立以来，我国公路建设已历时50

2、年之久，II取得显著成效。通车里程已从最初8.08万公里増长到181万公里;高速公路的总里程数高达29736公里；全国各地有92%的行政村和97%乡镇都开通了公路。上述成就不仅是数字的增长,更是一种质的飞跃。随着改革开放步伐的临近，我国的公路建设乂迈上了一个崭新台阶。从1998年开始，我国实施了积极财政政策，公路建设迎来第二春。在吋代发展的今天，我国公路建设投资已达2000亿元，其屮，2002年和2003年分别完成了3210亿元和3720亿元，创下历史新高。高效、快捷、舒适、安全的现代化交通与人们的生活实际紧密相连，且公路交通也对我国社会经济的发展起到了

3、促进作用，为大众的安全出现提供保，加快了区域经济的繁荣建设，更带动了旅游、汽车以及建材等行业的快速发展，缓解了社会就业压力。2GIS技术简介G1S又被成为“地理信息系统”，其是以计算机硬件和软件为基础，并结合了地图整合以及测绘等综合性高科技技术，可实现地域信息的计算、分析、存储以及收集功能，工作人员可根据其提供的数据分析结果进行项目实施。近年来，我国公路工程数量较多，II地势复杂多变，为公路管理带来了诸多不便，随着社会经济的不断发展，该紧张情况不仅未得到缓解，反而呈现加重趋势，越来越多的问题暴露出来。将G1S技术应用其中，可保证信息采集和地势测绘的精准性

4、,并为人员提供精准的数据分析结果，节约了大量的施工时间，更为公路设计提供了参考和依据，给后续的维护和保养工作带来了便利，为我国公路事业的可持续发展提供了保障。3基于GIS技术的公路辅助设计技术分析3.1数学高程模型20世纪中叶以后，现代数学以及计算机技术的发展，带动了数学地形表达方式的发展。数学高程模型（DEM）是对地球表面地貌的一种表达方式，可用函数表示为（i=l，2,3,n）,公式屮是平面坐标，是所对应的高程。与传统地形表达方式相比较，DEM属于一种数学表达方式，其具有如下持点:可通过多种方式表达地形;实现了地图实时化、自动化、精准化目标。3.1.1

5、数据采集DEM数据主要包括高程数据和平面位置数据两种信息类型。其中数学高程模型数据来源有以下几种:第一，影像，在地形测绘测量屮航空拍摄一直是一种有效的方式和手段，且可为模型建立提供大量高精准度的数据信息。航空遥感是另外一种有效方式，但由于其数据获取的精度较低，故限制了该技术的应用。第二，实地采集，即通过经纬仪、GIS全球定位系统等配合着计算机技术在野外获取地形数据，经过适当的加工和处理之后，建成高程数学模型，该方式比较适宜小范围的土方计算和数字地形测图，但由于其效率低、成本高等劣势，故不适宜应用在大规模的公路设计中。3.1.2内插算法该算法一般分为三种，

6、即基于全局的算法、基于面片的方式以及基于点的方式。但在实际应用过程中，由于局部信息的价值更高，且很少涉及到区域的整体地形，故后两种算法的应用较为广泛。分块内插算法是将地形划分不同的模块，每一块的大小由地貌的参考点和复杂程度来决定，和邻分块之间应保持一定重叠，目的在于保证区块之间过度自然且具有连续性。典型的分块内插法包括样条函数内插、局部多项式内插以及线性内插等，基于正方形网格和TIN的双线性内插法是DEM分析屮最常用的方式。3.1.3基于DEM的公路设计计算地形数据的应用方式一般分为两种，一种是直接应用；另一种将DEM进行转化，形成能够满足各种专业需求的

7、派生性产品间接应用。地面上某一点的坡度可表示点倾斜程度，是一种有大小、冇方向的矢量，从数学的角度讲，其模等于地面曲面函数在该点水平面和切平面的正切。对坡度进行求解有一些几种方式:直接求解、拟合曲面法、空间矢量分析法以及四块法等等。其中，拟合曲面法是一种较为有效的方式，e的坡度和坡向求解公式如下：坡向的计算公式Aspect=Slopesn/Slopewe上述公式中，slope为坡度，Aspect为坡向，SlopesnSY方向的坡度，而S1opewe为X方向的坡度。3.2空间数据技术目前，我国大多数的公路设计都只是具备单一功能，或者是各模块设计自成一体，在文

8、件组织以及数据方面依然以传统数据文件管理方式为主，各模块间难以实现资源和数据共享