公路建設(shè)論文發(fā)表期刊推薦國(guó)家級(jí)期刊《黑龍江交通科技》，《黑龍江交通科技》自創(chuàng)刊以來(lái)，緊緊圍繞國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)交通科技的要求，有針對(duì)性地進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)；結(jié)合我省低溫嚴(yán)寒特點(diǎn)和實(shí)際需要報(bào)導(dǎo)省內(nèi)交通科技新成 就、科技論文和科技成果；先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論和生產(chǎn)施工工藝；技術(shù)改造、企業(yè)管理的新經(jīng)驗(yàn)、新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品、新設(shè)備、技術(shù)政策；交通工程論述，國(guó)內(nèi)外 交通科技動(dòng)態(tài)論述等。為我省公路橋梁建設(shè)和交通運(yùn)輸生產(chǎn)服務(wù)，為加速實(shí)現(xiàn)我省交通運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)代化作出貢獻(xiàn)。

　　摘要：從公路選線、工程地質(zhì)勘察、工程設(shè)計(jì)到公路運(yùn)行管理,3S技術(shù)的信息分析方法有其他手段不可替代的作用。本文主要從3S集成技術(shù)在公路工程中應(yīng)用的特點(diǎn)、具體技術(shù)方法以及幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例來(lái)較全面的闡述公路工程中體現(xiàn)的3S集成技術(shù)。最后對(duì)3S集成技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

　　關(guān)鍵詞：3S集成技術(shù),公路工程,3S,可行性研究

　　引言：

　　隨著現(xiàn)代空間探測(cè)及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展,遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)(簡(jiǎn)稱3S)在高速公路可行性研究及勘察設(shè)計(jì)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。自從1998年1月31日美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)柼岢隽?ldquo;數(shù)字地球”(DigitalEarth)的概念后,“數(shù)字地球”“數(shù)字城市”相繼成為本世紀(jì)的熱門術(shù)語(yǔ)和新興學(xué)科,數(shù)字地球的核心是地球空間信息科學(xué),地球空間信息科學(xué)的技術(shù)體系中最基礎(chǔ)和基本的技術(shù)核心是“3S”技術(shù)及其集成,所謂“3S”是全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和遙感(RS)的統(tǒng)稱,是目前對(duì)地球觀測(cè)中空間信息獲取、存儲(chǔ)管理、更新、分析和應(yīng)用的三大支撐技術(shù),他集中了空間探測(cè)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、互聯(lián)網(wǎng)、通訊、人工智能和地球科學(xué)等眾多最新成就,為人類探測(cè)地球和分析環(huán)境提供了先進(jìn)有效的手段。

　　3S集成技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已得到了廣泛的應(yīng)用，在我國(guó)也得到了高度重視，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，空間技術(shù)交叉滲透，信息科技蓬勃發(fā)展，3S集成理論正在得到不斷的發(fā)展，已逐步在土地、資源、農(nóng)業(yè)、水利、工程建設(shè)、物探和環(huán)境等領(lǐng)域得到應(yīng)用。本文主要研究3S集成技術(shù)在道路工程的應(yīng)用[1]。

　　1．3S集成技術(shù)的概述

　　“3S”是地理信息系統(tǒng)（GeographicalInformationSysterm簡(jiǎn)稱GIS）、遙感（RemoteSensing簡(jiǎn)稱RS）和全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystm簡(jiǎn)稱GPS）的英文縮寫簡(jiǎn)稱，其中GPS和RS分別用于獲取點(diǎn)、線、面等空間信息或監(jiān)測(cè)其變化，GIS是完成空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析和處理。這三種空間信息技術(shù)已經(jīng)較廣泛的應(yīng)用。

　　三者在空間信息管理上各具特色,均可獨(dú)立完成自身具有的功能,同時(shí)相互之間又有許多關(guān)聯(lián),在解決問(wèn)題的功能上各有優(yōu)點(diǎn)與不足。三者的結(jié)合與集成已成為空間科學(xué)的發(fā)展方向和必然趨勢(shì)。3S技術(shù)在公路規(guī)劃和勘察選線方面的應(yīng)用研究和勘察設(shè)計(jì)實(shí)踐,在多段高速公路及大型隧道的勘察設(shè)計(jì)應(yīng)用中取得了很好的效果,不但提高速度2~3倍以上,而且可以全面認(rèn)識(shí)公路工程地質(zhì)環(huán)境的特征,提高工作質(zhì)量,尤其在減少不良地質(zhì)危害、優(yōu)化選線設(shè)計(jì)質(zhì)量等方面,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,具有很好的發(fā)展應(yīng)用前景[2]。

　　3S集成不是GPS、RS、GIS的簡(jiǎn)單組合，而是一種利用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)、遙感技術(shù)、定位技術(shù)、圖像和圖像處理技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，向GIS和RS數(shù)字圖像處理系統(tǒng)提供足夠的數(shù)量、精度、可靠性、完備性的空間數(shù)據(jù)，通過(guò)空間分析、預(yù)測(cè)、決策，確保地理信息問(wèn)題的優(yōu)化、系統(tǒng)地解決[1]。3S集成是高度自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化、智能化的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)，并有自動(dòng)、實(shí)時(shí)地采集、處理和更新數(shù)據(jù)的功能。

　　3S融合技術(shù)是公路勘察的先進(jìn)手段。遙感、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)為人類探測(cè)地球和分析環(huán)境提供了先進(jìn)有效的手段。3S技術(shù)各有特長(zhǎng):遙感圖像能夠快速獲取大面積信息,但有些地物屬性又不可全面感知(如高程和經(jīng)緯度);GPS可以迅速定位目標(biāo),但沒(méi)有地理屬性;GIS具有信息查詢分析和管理能力,但數(shù)據(jù)的獲取比較困難;因此它們的結(jié)合應(yīng)用是當(dāng)代信息科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。3S技術(shù)的結(jié)合有多種形式,主要根據(jù)工作需要而定。應(yīng)用衛(wèi)星和航空遙感圖像與計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的結(jié)合,可以快速編制各種比例尺(1∶200000~1∶10000甚至更大比例尺)的遙感圖和解譯工程地質(zhì)圖,指導(dǎo)選線勘察工作。其綜合效益可以提高30%~200%以上,地質(zhì)選線速度可以提高3~5倍以上。遙感、全球定位系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)的功能和數(shù)據(jù)資源,彼此可以相互結(jié)合,實(shí)現(xiàn)功能互補(bǔ),資源共享。基于GPS的遙感探測(cè),可以獲得具有3維地理信息的遙感圖像數(shù)據(jù),并輸出3維地形模型數(shù)據(jù)(DEM)和各種實(shí)用圖件,大大簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)地形測(cè)量的過(guò)程,是地理制圖技術(shù)的一個(gè)飛躍[3]。

　　應(yīng)用GIS3維地形模型疊加遙感圖像的技術(shù),可以生成真實(shí)的地形模型,是當(dāng)前在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行公路環(huán)境分析、優(yōu)化路線方案的現(xiàn)代化技術(shù)之一。對(duì)優(yōu)化路線方案,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和速度有關(guān)鍵作用,是當(dāng)前高等級(jí)公路勘察設(shè)計(jì)自動(dòng)化的主要發(fā)展方向。另外,應(yīng)用3S系統(tǒng)的信息采集、分析與制圖功能,可以有效進(jìn)行公路交通各個(gè)階段的管理工作。例如,路區(qū)遙感圖像的更新及專題圖的輸出,工程建設(shè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與圖像圖形顯示,車流量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展分析,車輛GIS與GPS動(dòng)態(tài)安全管理等。從公路選線、工程地質(zhì)勘察、工程設(shè)計(jì)到公路運(yùn)行管理,3S技術(shù)的信息分析技術(shù)有其他手段不可替代的作用;遙感航測(cè)制圖更有其速度快、質(zhì)量高、節(jié)省人力物力的優(yōu)勢(shì),而3維遙感航測(cè)數(shù)據(jù)是公路勘測(cè)設(shè)計(jì)自動(dòng)化的基礎(chǔ)。

　　2.3S技術(shù)在公路工程應(yīng)用中的特點(diǎn)

　　2.1集成化

　　傳統(tǒng)的公路測(cè)量、設(shè)計(jì)表現(xiàn)為離散式、分離式的測(cè)、設(shè)、繪的過(guò)程,譬如野外測(cè)量就可以分為測(cè)角、量距、水準(zhǔn)等三大要素,而利用3S技術(shù)的勘測(cè)設(shè)計(jì)則是集成測(cè)繪技術(shù),表現(xiàn)為外業(yè)、內(nèi)業(yè)用圖一體化、集成化。

　　2.2實(shí)時(shí)化

　　經(jīng)典的公路工程從規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)到施工、運(yùn)營(yíng)是建立在對(duì)路線外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)的后處理基礎(chǔ)上的,到獲得3維坐標(biāo)有一定的時(shí)間滯后。而3S技術(shù)可根據(jù)某些內(nèi)容的要求實(shí)時(shí)、快速地確定3維坐標(biāo)。

　　2.3動(dòng)態(tài)化

　　3S技術(shù)依據(jù)其技術(shù)系統(tǒng),將擬建公路的相關(guān)信息(地形、地質(zhì)、氣候、水文等)收集、分析、處理,在計(jì)算機(jī)上產(chǎn)生出數(shù)字地形、地質(zhì)及構(gòu)造的立體模型,直觀地進(jìn)行路線設(shè)計(jì),動(dòng)態(tài)演示公路的平面和立面位置。

　　2.4數(shù)字化

　　3S技術(shù)最基本的特點(diǎn)就是信息數(shù)字化。傳統(tǒng)的測(cè)繪把終點(diǎn)建立在模擬地形圖的基礎(chǔ)上,但在測(cè)圖與用圖之間永遠(yuǎn)存在著“矛盾”,設(shè)計(jì)人員總抱怨測(cè)量人員精度不高,當(dāng)設(shè)計(jì)內(nèi)容在施工中無(wú)法實(shí)施時(shí),往往歸咎于測(cè)量人員的野外測(cè)量精度不高。數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的廣泛應(yīng)用,尤其是野外大比例尺數(shù)字測(cè)圖技術(shù)保證了地形點(diǎn)的足夠空間精度。

　　2.5自動(dòng)化

　　經(jīng)典的測(cè)量工作是建立在野外環(huán)境下艱苦勞動(dòng)的基礎(chǔ)上,測(cè)繪人員常年奔波在外,全身心投入腦力和體力,手工觀測(cè)、手工記錄、手工繪圖,效率低、速度慢,錯(cuò)、漏、差、碰現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生。而3S技術(shù)系統(tǒng)則是建立在自動(dòng)瞄準(zhǔn)、自動(dòng)讀數(shù)、自動(dòng)記錄、自動(dòng)存貯、自動(dòng)出圖、自動(dòng)跟蹤管理和分析交換數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的。

　　2.6智能化

　　高速公路的建設(shè),過(guò)去只是定線、縱橫斷面、土石方計(jì)算,利用3S技術(shù)系統(tǒng),可注重選線設(shè)計(jì)、定線測(cè)量、工程造價(jià)、施工組織、運(yùn)營(yíng)管理全方位解決問(wèn)題,以智能化的特點(diǎn)對(duì)公路工程進(jìn)行優(yōu)化。

　　33S集成在公路工程各階段的技術(shù)應(yīng)用

　　3S技術(shù)系統(tǒng)在公路工程中的技術(shù)應(yīng)用目前已部分實(shí)現(xiàn),相信不久的將來(lái),將徹底改變經(jīng)典公路工程思維模式,實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍,這將是公路工作者的夢(mèng)想,也是公路工作者的目標(biāo)。

　　3.1前期工作

　　公路工程的前期工作,一般分為工程預(yù)可行性研究和工程可行性研究、初步設(shè)計(jì)等階段。按照不同階段的內(nèi)容要求,所涉及到的工作內(nèi)容、技術(shù)深度、獲取資料的詳細(xì)范圍均有所不同,但有一點(diǎn)是共同的,那就是擬建公路走廊的地形、地貌、地質(zhì)、水文、氣候、環(huán)境等相關(guān)的信息資料。隨著RS系統(tǒng)技術(shù)的迅猛發(fā)展,其空間分辨率有了飛快的提高,從30m,10m到今天的2m,1m,搭載的傳感器采用從可見(jiàn)光至熱紅外多光譜或全色波段,通過(guò)紋理和顏色處理,對(duì)擬建公路沿線(覆蓋寬度幾千米至幾十千米)地形、地貌、植被、土壤、水體進(jìn)行分析和處理,制作1∶10000至1∶250000專題地圖,提供出特(大)橋、隧道等路線控制點(diǎn)直觀、準(zhǔn)確的地質(zhì)要素信息。特別是對(duì)公路沿線的不良地質(zhì)路段(如凍土、軟土和鹽漬土)、特殊地質(zhì)(如砂土液化、多雨和積雪)、地質(zhì)災(zāi)害(如采空區(qū)、崩塌、泥石流、滑坡和地裂縫)可提供大比例尺(1∶10000)地質(zhì)資料,滿足高速公路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的評(píng)估技術(shù)要求。綜合以上數(shù)字信息,通過(guò)相關(guān)論證,確定出路線最佳方案。另外,利用RS系統(tǒng)技術(shù),還可以探明公路沿線的文物古跡(如北京老山漢墓的探明、挖掘就是衛(wèi)星遙感技術(shù)的成功運(yùn)用),做到文物保護(hù)與公路建設(shè)相互協(xié)調(diào)。

　　從國(guó)內(nèi)公路遙感工程的應(yīng)用來(lái)看,RS系統(tǒng)技術(shù)具有快速、高效、直觀、視域廣、信息量豐富的顯著特色,在公路工程前期工作中勢(shì)必會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

　　3.2勘測(cè)設(shè)計(jì)階段

　　傳統(tǒng)的公路勘測(cè)是依靠大量的工程技術(shù)人員在野外收集、調(diào)查、分析、處理公路沿線平縱斷面的數(shù)據(jù)。在交通不便、勘測(cè)難度大的高山、湖泊、森林等地段,時(shí)間長(zhǎng)、效率低、精度差。以GPS技術(shù)、GIS技術(shù)及其集成技術(shù)為核心的3S技術(shù)系統(tǒng),則會(huì)在公路工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)中大顯神通,推動(dòng)公路設(shè)計(jì)自動(dòng)化,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。GPS技術(shù)具有全天候、高精度、速度快的顯著特點(diǎn)。構(gòu)建高速公路平面導(dǎo)線控制網(wǎng),以50km山區(qū)高速公路為例,時(shí)間只需2~3d;平原微丘區(qū)高速公路控制網(wǎng)的布設(shè),所需時(shí)間還會(huì)縮短。而采用常規(guī)大地控制測(cè)量方法,甲級(jí)測(cè)繪隊(duì)伍也至少需要20d左右的時(shí)間,還需要進(jìn)行人工平差、補(bǔ)償?shù)纫幌盗屑?xì)部工作。在GPS基準(zhǔn)點(diǎn)(站)控制精度范圍內(nèi),對(duì)定線、中樁、橫斷面進(jìn)行細(xì)部測(cè)量,可以快速獲取各相關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo)及高程。利用RS技術(shù)將室內(nèi)獲得的公路沿線地形、地質(zhì)形態(tài),在外業(yè)勘測(cè)中可充分利用初設(shè)階段的有關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)大(中)橋、涵洞位置及不良地質(zhì)和特殊路段,結(jié)合地形圖、GPS進(jìn)行野外現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地布點(diǎn)、檢查、補(bǔ)充和校正,為設(shè)計(jì)提供充足、完整的準(zhǔn)確資料。“3S”技術(shù)的高度集成及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展,為3S技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了嶄新的天地。高精度、高分辨率的圖像技術(shù)、地理信息技術(shù)、數(shù)字地面模型技術(shù)、3維立體技術(shù)使公路工程設(shè)計(jì)達(dá)到智能化水平。用公路沿線的信息數(shù)據(jù),在計(jì)算機(jī)上建立起數(shù)字模型,在擬建公路的布線走廊內(nèi)進(jìn)行平、縱線布設(shè),流域內(nèi)排水設(shè)計(jì),特殊路段防護(hù)工程設(shè)計(jì),不良地質(zhì)橋位橋型選擇布置,高大邊坡設(shè)計(jì)以及公路景觀等仿真設(shè)計(jì)和工程數(shù)量、投資預(yù)算的計(jì)算。通過(guò)3維透視,以計(jì)算行車速度在計(jì)算機(jī)上模擬沿路線行駛,來(lái)檢驗(yàn)平縱線型指標(biāo)、行車視距、公路全景等綜合技術(shù)指標(biāo),對(duì)局部設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,在工程數(shù)量、投資費(fèi)用增加不大的情況下,相互比選確定最佳路線方案[4]。

　　3.3工程施工

　　公路工程施工作為設(shè)計(jì)的一種延伸和結(jié)果,其質(zhì)量取決于施工過(guò)程的控制。特大橋梁、隧道往往是工程控制的難點(diǎn)和重點(diǎn)。3S技術(shù)系統(tǒng)在施工控制方面,運(yùn)用先進(jìn)的空間信息系統(tǒng)技術(shù),則會(huì)縮短工期,保證質(zhì)量。荊州長(zhǎng)江公路大橋運(yùn)用GPS布設(shè)平面控制網(wǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)控制,保證了特大橋梁的施工質(zhì)量,廣東汕梅高速公路蓮花山隧道運(yùn)用GPS進(jìn)行隧道施工測(cè)量控制,縮短工期一半,經(jīng)濟(jì)效益顯著。運(yùn)用GPS、全站儀空間矢量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),配合GIS,完成路線土石方數(shù)量計(jì)算,自動(dòng)搜尋填挖平衡點(diǎn)和最佳土石方調(diào)運(yùn)距離,在這方面亦有成功的例子。

　　3.4運(yùn)營(yíng)管理

　　建立以“3S”集成技術(shù)為核心的智能運(yùn)輸管理系統(tǒng),也是3S技術(shù)系統(tǒng)的重要組成內(nèi)容。高速公路運(yùn)營(yíng)期間的交通流量調(diào)查、預(yù)測(cè),惡劣天氣(大霧、雨雪等)的汽車導(dǎo)航,交通事故報(bào)警,最佳行駛路線等,均可通過(guò)監(jiān)控中心與運(yùn)營(yíng)車輛進(jìn)行聯(lián)絡(luò),計(jì)算機(jī)屏幕會(huì)自動(dòng)顯示車輛所處方位的電子地圖,顯示車輛的地點(diǎn)、車身顏色、行駛速度和方向,并預(yù)測(cè)行駛路線和速度,如車輛被盜或被劫,監(jiān)控中心采取遙控熄火,使車輛無(wú)法行駛,以實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸?shù)暮侠碚{(diào)度和管制。同時(shí),隨著高等級(jí)公路網(wǎng)絡(luò)的逐步建立和形成,對(duì)現(xiàn)代公路的管理就需要先進(jìn)的科學(xué)管理方法,3S技術(shù)系統(tǒng)對(duì)公路信息的獲取、存儲(chǔ)、檢索、分析、處理具有直觀、動(dòng)態(tài)的特點(diǎn),是實(shí)現(xiàn)公路管理現(xiàn)代化的重要手段。反映某一行政區(qū)域內(nèi)國(guó)道主干線、國(guó)道、省道及縣鄉(xiāng)道路的分布,途經(jīng)主要城鎮(zhèn)的路網(wǎng)信息、路況信息、橋梁信息、附屬設(shè)施信息及沿線管養(yǎng)機(jī)構(gòu)信息,通過(guò)3S技術(shù)系統(tǒng)來(lái)完成對(duì)公路信息的查詢、顯示、報(bào)表等管理工作,真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代公路管理的現(xiàn)代化、決策的科學(xué)化、工作的高效化。目前,國(guó)內(nèi)安徽等省市已完成公路地理信息系統(tǒng)的建立和應(yīng)用,效果及作用顯著。

　　4.3S集成技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用實(shí)例

　　不良地質(zhì)現(xiàn)象是公路建設(shè)的主要隱患,目前陜西省已建成的高等級(jí)公路發(fā)生的災(zāi)害問(wèn)題主要是不良地質(zhì)問(wèn)題造成的。因此,應(yīng)用遙感技術(shù)解譯調(diào)查各種不良地質(zhì)現(xiàn)象,是提高勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平的必要環(huán)節(jié),在實(shí)踐中也取得了很好的應(yīng)用效果[5]。

　　國(guó)道210線陜西境南段和108線西安-漢中段是溝谷發(fā)育,滑坡、坍塌、泥石流較為多見(jiàn)的地區(qū),尤其滑坡是主要危害公路建設(shè)的重要地質(zhì)問(wèn)題。對(duì)此經(jīng)過(guò)遙感圖像處理和信息增強(qiáng),編制了1∶50000和1∶25000比例尺的遙感圖像,地質(zhì)解譯劃出200多處滑坡、崩塌及泥石流分布區(qū),為路線與隧道的勘察設(shè)計(jì)提供了有效的依據(jù)。

　　在沖積平原區(qū)的公路勘察中,應(yīng)用遙感圖像可以發(fā)現(xiàn)許多常規(guī)方法不易發(fā)現(xiàn)的隱伏信息,為深部鉆探指出了方向。例如在國(guó)道主干線閻良-禹門口段的工程地質(zhì)調(diào)繪中,在圖像上發(fā)現(xiàn)多條線性影像帶,他們控制了平原區(qū)微地貌的邊界,通過(guò)與區(qū)域物探資料對(duì)比分析,是隱伏斷裂帶的反映。同時(shí)發(fā)現(xiàn)合陽(yáng)縣地區(qū)有黃色調(diào)的圖像信息異常,實(shí)地驗(yàn)證是煤礦采空塌陷區(qū),地表有密集的裂縫分布,圖像上的黃色調(diào)是塌陷失水后的相對(duì)干燥土壤的分布區(qū)。

　　黃土區(qū)的滑坡是經(jīng)常發(fā)生的災(zāi)害現(xiàn)象,對(duì)當(dāng)前陜北高等級(jí)公路建設(shè)常常造成巨大的損失。我們應(yīng)用航空遙感圖像準(zhǔn)確劃出了合陽(yáng)-韓城段的黃土溝谷滑坡20余處,并得到了物探和鉆探工作的證實(shí),為合理布置橋位奠定了基礎(chǔ)。

　　5.3S集成技術(shù)在公路工程中應(yīng)用前景

　　數(shù)字公路是極為龐大的技術(shù)投入和組合，特點(diǎn)是集成化、數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化。除了硬件設(shè)備，其核心技術(shù)還是GPS、RS、GIS以及3S集成技術(shù)等。主要技術(shù)包括：空間地理信息系統(tǒng)技術(shù)，利用GPS在內(nèi)的一切定位測(cè)量手段和平臺(tái)，多波段、高分辨率RS數(shù)據(jù)，通過(guò)GIS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)公路工程中空間數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、編輯、管理、分析、制圖以及多維的參數(shù)處理，完成工程規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)等工作，用地理坐標(biāo)或里程來(lái)管理所有與公路相關(guān)的信息，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在公路帶狀走廊中真實(shí)地再現(xiàn)出來(lái)[6]。

　　在公路工程可行性研究初步設(shè)計(jì)階段，利用GPS技術(shù)建立公路工程控制網(wǎng)，采用攝影測(cè)量與遙感技術(shù)進(jìn)行擬建公路地形圖測(cè)繪。勘測(cè)設(shè)計(jì)階段：布設(shè)公路帶狀GPS控制網(wǎng)，在GPS基準(zhǔn)點(diǎn)（站）控制的精度范圍內(nèi)，對(duì)定線、中樁、橫斷面等進(jìn)行細(xì)部測(cè)量，可以快速獲得各相關(guān)點(diǎn)的3維坐標(biāo)。利用RS技術(shù)在室內(nèi)獲得的公路沿線地質(zhì)、形態(tài)等信息，在野外勘測(cè)和設(shè)計(jì)中利用，以確定最佳路線方案。3S技術(shù)的集成為數(shù)字公路的設(shè)計(jì)提供了新途徑。

　　工程施工階段：在施工控制方面運(yùn)用空間信息系統(tǒng)技術(shù)，則會(huì)縮短工期，保證質(zhì)量。許多跨江跨河公路大橋運(yùn)用GPS布設(shè)平面控制網(wǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)控制。運(yùn)營(yíng)管理方面：利用3S集成技術(shù)建立高等級(jí)公路網(wǎng)絡(luò)，對(duì)公路信息的獲取、存儲(chǔ)、檢索、分析和處理直觀且動(dòng)態(tài)。反映某一行政區(qū)域內(nèi)的國(guó)道、省道及縣、鄉(xiāng)道路分布，途徑主要城鎮(zhèn)的路網(wǎng)信息、路況信息、橋梁信息、附屬設(shè)施信息及沿線管養(yǎng)機(jī)構(gòu)和人員信息。

　　衛(wèi)星多波段數(shù)據(jù)與航空彩紅外圖像相結(jié)合,在大區(qū)域盆地平原構(gòu)造格局解譯劃分、隱伏斷層分析及詳細(xì)解譯溝谷地區(qū)的不良地質(zhì)現(xiàn)象中發(fā)揮了重要作用。同時(shí),應(yīng)用GPS技術(shù)可以大大提高調(diào)繪速度和定位精度,可以全面提高路線方案的質(zhì)量和水平。

　　隨著人類對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求越來(lái)越高,更促使我們應(yīng)用3S與3D(3維)環(huán)境模擬技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,而只有通過(guò)3S,3D與常規(guī)勘察設(shè)計(jì)技術(shù)的緊密結(jié)合,才能使公路勘察設(shè)計(jì)快速優(yōu)化成為可能[7]。提高人類利用、改造、美化環(huán)境的水平,對(duì)促進(jìn)整個(gè)人類的進(jìn)步具有重要意義。3S高新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,為公路勘測(cè)設(shè)計(jì)提供了全新高效的方法。尤其在高速公路網(wǎng)的宏觀規(guī)劃、路線調(diào)查及大型隧道、橋位工程的方案論證等方面,可以全面掌握公路規(guī)劃區(qū)的環(huán)境地貌與地質(zhì)構(gòu)造要素,提高決策水平和設(shè)計(jì)質(zhì)量,對(duì)優(yōu)化方案節(jié)約投資起到關(guān)鍵作用。

　　結(jié)語(yǔ)

　　遙感等3S技術(shù)在公路方案規(guī)劃、隧道選線、不良地質(zhì)調(diào)查以及高速公路工程地質(zhì)調(diào)繪成圖的應(yīng)用,取得了較理想的效果。不但加快了工作速度,而且提高了質(zhì)量,節(jié)省了人力物力,有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　我們相信,隨著遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展普及,將對(duì)人類公路交通建設(shè)事業(yè)起到更大的促進(jìn)作用,使國(guó)家與整個(gè)世界的高速公路網(wǎng)絡(luò)化與信息高速公路網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)景得以更快地實(shí)現(xiàn)。

　　參考文獻(xiàn)

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