基于gis、gps与遥感技术的高速公路虚拟地理环境系统应用研究

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1、分类号：U49；F510710一学号lB2156爻步太海博士学位论文基于GIS、GPS与遥感技术的高速公路虚拟地理环境系统应用研究导师姓名职称长安大学严宝熹教授申请学位级别博士学科专业名称交通运输规划与管理论文提交日期2006年11月论文答辩日期2007年0月13日学位授予单位长安大学答辩委员台主席学位论文评阅人马荣国教授是明先杨有海鄱春辐关宏志陈宽民摘要高速公路的修建，在带动区域经济发展的同时，亦将会对所经过地区原始的植被、动物、地质、水文与水资源、土地利用格局、空气质量和人类的活动等产生影响，从而引起区域生态地质环境的变化，进而影响生态与地质的安全。高速公路工程具有线长点多面广的特点，

2、而且从建设到运营的整个周期都可能对环境产生一系列强烈影响。如选线不当会破坏沿线生态地质环境；施工保护与管理不当会造成生态资源破坏与水土流失；带状延伸的公路会破坏路域自然景观；公路施工会造成环境污染；公路通车营运期间车辆对沿线造成污染等。随着环境保护理念的日益深入，对于山区高速公路的勘察设计、施工运营等阶段的环保提出了越来越高的要求。山区公路环境载体主要是自然环境，也是地质环境。山区一般地形地质条件复杂，地质环境脆弱，地质灾害多发，高速公路建设不可避免地要挖方、填方、修筑隧道，对地质环境造成严重破坏，处理不好还会诱发和加剧各种地质灾害，增加建设投资，影响工期，甚至将给运营阶段带来严重的安全隐

3、患。要建设一条兼顾交通、环保、生态等方面要求的高标准的山区高速公路，必须重视和加强地质环境工作，而遥感技术、地理信息系统、全球定位系统和虚拟地理环境技术可以在其中发挥巨大的辅助作用。论文选题及所开展的研究工作都是依托一个实际的交通道路工程项目一宝(鸡)天(水)高速公路(牛背至天水段)项目，对地理信息系统、全球定位系统及遥感技术支持下的道路虚拟地理环境设计与实现方法展开研究。虚拟地理环境的基本概念，并对论文的研究意义、研究区情况和论文内容等进行了简单介绍。虚拟地理环境的主要内容，回顾了相关研究领域的进展，并对虚拟地理环境的实现技术进行了介绍。虚拟地理环境研究中的几个重要的技术支持层面，全面地

4、介绍了论文涉及的地理信息系统、全球定位系统，以及遥感技术的概念、现状和方法，并以3S技术集成为基础，详细分析了3S技术在虚拟地理环境研究中的集成与应用技术。虚拟地理环境中极为关键的地形模型及相应的地形建模技术。宝(鸡)天(水)高速公路牛背至天水段虚拟地理环境系统建设的设计思路、方案和技术实现工作流程，以及数据建设工作流程与质量控制方法。针对实际应用的需求，通过逻辑与算法方面的分析和改良，对系统的整体性能迸行优化的方法。宝(鸡)天(水)高速公路牛背至天水段虚拟地理环境系统建设研究表明，通过采用新的技术支持与实现手段，虚拟地理环境技术可以在道路工程建设过程的信息管理与信息可视化方面发挥巨大的辅

5、助作用。关键词：交通工程虚拟地理环境高速公路GlSGPS遥感ⅡAbstractConstructionoffreewaywillpromotethedevelopmentoflocaleconomy．Atthesametime，itwillimpactonthevegetation，animal，geology，hydrologyandwaterresource，Land．usepattern，airquality，humanactivity，andSOon．Therebyitwillarousechangesofarealentiroumentandgeologicenvironment

6、，andthenaffectthesecurityofentironmentandgeologicenvironment．Freewayprojecthasthepropertiesoflongdistance，multiplepointsaswellasbroadsurface，also，it'sprobableofaffectingintensively011environmentfromvariousaspectsthroughouttheperiodfromconstructingtomakinguseofit．Forexample，ecologicalandgeologicale

7、nvironmentalongfreewayisexpectedtobedestroyedincaseofinappropriatelyselectingfreewayline，ecologicalresourcesareexpectedtobedestroyedandwateraswellassoiltobelostincaseofinappropriatelyprotectingandmanagingduringco