3s技术在公路工程中应用

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1、3S技术在公路工程中应用摘要：从公路选线、工程地质勘察、工程设计到公路运行管理，3S技术的信息分析方法有其他手段不可替代的作用；遥感航测制图更有其速度快、质量高、节省人力物力的优势，而3维遥感数据是公路勘测设计自动化的基础，是体现设计思想、优化路线方案最先进有效的手段。关键词：3S；遥感(RS)；全球定位系统GPS；地理信息系统GIS中图分类号：X734文献标识码：A1引言“3S"系统是遥感(RemoteSensing-RS)、全球定位系统(GlobePositionSystem-GPS)、地理信息系统(GeographicInformation

2、System-GIS)的总称，作为目前对地观测系统中空间信息获取、存贮管理、更新、分析和应用的3大支撑技术［1］。三者在空间信息管理上各具特色，均可独立完成自身具有的功能，同时相互之间又有许多关联，在解决问题的功能上各有优点与不足。三者的结合与集成已成为空间科学的发展方向和必然趋势。3S技术在公路规划和勘察选线方面的应用研究和勘察设计实践，在多段高速公路及大型隧道的勘察设计应用中取得了很好的效果，不但提高速度2~3倍以上，而且可以全面认识公路工程地质环境的特征，提高工作质量，尤其在减少不良地质危害、优化选线设计质量等方面，具有巨大的经济效益和社会

3、效益。其优化选线和减灾效益已在亿兀以上，经济效益和社会效益巨大，具有很好的发展应用前景。23S技术在公路工程中的应用2.13S技术在前期工作中的应用公路工程的前期工作，一般分为工程预可行性研究和工程可行性研究、初步设计等阶段。按照不同阶段的内容要求,所涉及到的工作内容、技术深度、获取资料的详细范围均有所不同，但有一点是共同的，那就是拟建公路走廊的地形、地貌、地质、水文、气候、环境等相关的信息资料。随着RS系统技术的迅猛发展，其空间分辨率有了飞快的提高，从30m、10m到今天的2m、lm,搭载的传感器采用从可见光至热红外多光谱或全色波段，通过纹理和

4、颜色处理，对拟建公路沿线（覆盖宽度几km至几十畑）地形、地貌、植被、土壤、水体进行分析和处理，制作1：1万至1：25万专题地图，提供出特（大）桥、隧道等路线控制点直观、准确的地质要素信息［2］。特别是对公路沿线的不良地质路段（如冻土、软土、盐渍土）、特殊地质（如砂土液化、多雨、积雪）、地质灾害（如采空区、崩塌、泥石流、滑坡、地裂缝）可提供出大比例尺（1：1万）地质资料，满足高速公路地质灾害危险性的评估技术要求。综合以上数字信息，通过相关论证，确定出路线最佳方案。另外，利用RS系统技术，还可以探明公路沿线的文物古迹（如北京老山汉墓的探明、挖掘就是卫

5、星摇感技术的成功运用），做到文物保护与公路建设相互协调。从国内公路遥感工程的应用来看，RS系统技术具有快速、高效、直观、视域广、信息量丰富的显著特色，在公路工程前期工作中势必会得到越来越广泛应用。2.23S技术在勘测在设计阶段中的应用传统的公路勘测是依靠大量的工程技术人员在野外收集、调查、分析、处理公路沿线平纵断面的数据。在交通不便、勘测难度大的高山、湖泊、森林等地段，时间长、效率低、精度差。以GPS技术、GIS技术及其集成技术为核心的3S技术系统，则会在公路工程的勘测设计中大显神通，推动公路设计自动化，提高设计质量。GPS技术具有全天候、高精度

6、、快速度的显著特点。构建高速公路平面导线控制网，以50km山区高速公路为例，时间只需2~3d；平原微丘区高速公路控制网的布设，所需时间还会缩短［3］。而釆用常规大地控制测量方法，甲级测绘队伍也至少需要20d左右的时间，还需要进行人工平差、补偿等一系列细部工作。在GPS基准点（站）控制精度范围内，对定线、中桩、横断面进行细部测量，可以快速获取各相关点的坐标及高程。利用RS技术将室内获得的公路沿线地形、地质形态，在外业勘测中可充分利用工可、初设阶段的有关数据，对大中桥、涵洞位置及不良地质和特殊路段，结合地形图、GPS进行野外现场实地布点、检查、补充和

7、校正，为设计提供充足、完整的准确资料。“3S”技术的高度集成及计算机辅助设计技术的发展，为3S技术系统的设计提供了崭新的天地。高精度、高分辨率的图像技术、地理信息技术、数字地面模型技术、三维立体技术使公路工程设计达到智能化水平。用公路沿线的信息数据，在计算机上建立起数字模型，在拟建公路的布线走廊内进行平、纵线布设，流域内排水设计，特殊路段防护工程设计，不良地质桥位桥型选择布置，高大边坡设计以及公路景观等仿真设计和工程数量、投资预算的计算。通过三维透视，以计算行车速度在计算机上模拟沿路线行驶，来检验平纵线型指标、行车视距、公路全景等综合技术指标，对

8、局部设计进行优化，在工程数量、投资费用增加不大的情况下，相互比选确定最佳路线方案。2.33S技术在勘测在工程施工中的应用公路工程施工作为