淺談3S技術(shù)在公路勘察設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王博 王新

摘 要： 隨著科技時(shí)代的到來，各種現(xiàn)代化的技術(shù)被廣泛應(yīng)用于公路勘察設(shè)計(jì)中，由GPS、GIS、RS三大支撐技術(shù)構(gòu)成的高新測(cè)繪體系得到迅猛發(fā)展。3S 技術(shù)在公路勘察設(shè)計(jì)中的應(yīng)用不僅能夠?qū)纷呃葞?nèi)的地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造等因素進(jìn)行全面掌握，而且能夠?yàn)楣房辈煸O(shè)計(jì)的前期規(guī)劃和工后研究提供技術(shù)平臺(tái)，使決策水平和設(shè)計(jì)質(zhì)量大幅提高，設(shè)計(jì)方案和投資成本進(jìn)一步優(yōu)化。本文簡(jiǎn)要介紹了3S技術(shù)概述，重點(diǎn)分析了3S技術(shù)在公路勘察設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，為3S技術(shù)在交通領(lǐng)域的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞： 3S技術(shù)；公路工程；勘察設(shè)計(jì)

隨著公路建設(shè)的快速發(fā)展，交通系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，現(xiàn)代化城市建設(shè)使數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化的交通網(wǎng)絡(luò)體系不斷完善。目前，智能交通系統(tǒng)和數(shù)字公路逐漸受到人們的重視，而3S技術(shù)則是公路工程中信息采集、數(shù)據(jù)庫建設(shè)等關(guān)鍵技術(shù)。通過3S技術(shù)能夠模擬出公路地質(zhì)環(huán)境特征，減少不良地質(zhì)危害，使選線設(shè)計(jì)得到優(yōu)化，工作質(zhì)量進(jìn)一步提高。在公路勘察設(shè)計(jì)中，3S技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。

一、3S技術(shù)的概況

3S技術(shù)指的是RS（遙感技術(shù)）、GRS（全球定位系統(tǒng)）、GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)。3S技術(shù)融合了現(xiàn)代通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)科技技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航與定位技術(shù)、傳感技術(shù)及空間技術(shù)等，具有信息采集、模擬制圖及模型分析等多種功能。在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，融合3S技術(shù)能夠?yàn)楣房辈旒夹g(shù)功能、數(shù)據(jù)資源的共享、結(jié)合提供有效的支撐。在利用GPS技術(shù)與RS技術(shù)探測(cè)公路實(shí)際情況時(shí)，可以使用相關(guān)資料及時(shí)獲取地理信息的三維圖像，并輸出地形的三維模型，有助于了解公路工程地形的實(shí)際情況。利用RS技術(shù)與GI技術(shù)時(shí)也可以獲得相對(duì)精確的勘探設(shè)計(jì)地形模型，有助于優(yōu)化選線，這對(duì)于提高勘察設(shè)計(jì)效率有著重要意義。遙感與3S相結(jié)合，經(jīng)過技術(shù)集成和開發(fā)，在實(shí)現(xiàn)信息分析解譯、完成山區(qū)、沙漠、黃土溝壑區(qū)高速公路方案優(yōu)化方面，有事半功倍的效果。

二、3S技術(shù)在公路勘察設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、GPS技術(shù)在公路勘察設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

GPS的使用主要以衛(wèi)星為基礎(chǔ)，進(jìn)行無線電的傳播，通過信息的測(cè)試、定位進(jìn)行繪制信息。GPS是一種全新的定位手段，在光學(xué)和電子儀器的處理中，有著突出優(yōu)勢(shì)，精準(zhǔn)度較高、觀測(cè)時(shí)間較短，可以直接通視，這種技術(shù)手段，方便簡(jiǎn)潔，在公路勘察中得到較好的應(yīng)用。以某公路中路設(shè)計(jì)為例，表1為GPS測(cè)量數(shù)據(jù)。

在公路勘察設(shè)計(jì)中，使用GPS技術(shù)要從三個(gè)階段進(jìn)行應(yīng)用：一是公路勘察設(shè)計(jì)的前期，在這個(gè)過程中，要注重靜態(tài)的表述方法，通過這種方式進(jìn)行總線控制，結(jié)合XYH點(diǎn)的左邊，建立一定網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，更好的進(jìn)行路線規(guī)劃；二是公路勘察的實(shí)施階段，主要使用動(dòng)態(tài)定位的模式，對(duì)地形圖進(jìn)行大比例測(cè)繪，進(jìn)行中樁測(cè)量和縱斷面的測(cè)量；三是在勘察的中后期，主要是對(duì)公路橋梁以及隧道的控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行描繪，勘察人員要使用GPS技術(shù)進(jìn)行精確定位，記錄觀測(cè)的重點(diǎn)和各部分情況對(duì)公路的影響。

2、GIS技術(shù)在公路勘察設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在GIS技術(shù)的使用中，主要以空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，然后對(duì)地球表面以及地理分布情況進(jìn)行管理和分析。這個(gè)過程，需要嚴(yán)格按照地理圖形和空間定位情況，并進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的選擇。從目前勘察情況進(jìn)行分析，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用中，勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性也有所提升。但在部分情況下，應(yīng)使用GIS技術(shù)增加數(shù)據(jù)更新的數(shù)據(jù)資源，確保GIS系統(tǒng)更加標(biāo)準(zhǔn)，有多個(gè)層次，能夠符合公路勘察的設(shè)計(jì)需求。

在公路勘察的初期，勘察人員要使用GIS技術(shù)，建立不同尺度的空間數(shù)據(jù)庫，發(fā)揮決策支持系統(tǒng)?？辈爝^程應(yīng)為規(guī)劃人員創(chuàng)造更為有利的條件，能夠進(jìn)行輔助和分析。在公路勘察中，走廊具有重要的人文價(jià)值，能夠在道路運(yùn)行中，凸顯自然資源和水土保持的措施。工作人員需要對(duì)多種信息進(jìn)行合理的分析，然后管理信息，更好的掌握不同情況的勘察手段，使用空間結(jié)構(gòu)、空間聯(lián)系等方法，為公路設(shè)計(jì)的決策提供依據(jù)。

3、RS技術(shù)在公路勘察設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（1）公路工程地質(zhì)調(diào)繪 在傳統(tǒng)的工程地址調(diào)繪中，勘察人員主要是依靠野外作業(yè)進(jìn)行，這種方法比較費(fèi)力、效率較低。在復(fù)雜的地形中，植被比較茂密，人的視線會(huì)受到影響，很難弄清地質(zhì)問題?？辈烊藛T要通過遙感圖像解釋的方式，進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)繪。

（2）制作公路路線方案遙感影像圖 在遙感圖像中，有全面和宏觀性的特點(diǎn)，具有真實(shí)且豐富的地質(zhì)地物信息，比其他方式更為優(yōu)秀，能夠給公路勘察設(shè)計(jì)單位，提供準(zhǔn)確且可靠的數(shù)據(jù)信息。在不同區(qū)域中，使用遙感技術(shù)，能夠?qū)⒐返牡匦?、地址和地物判斷的非常明確，更好地掌握兩者之間的聯(lián)系，在路線開闊的地段，路線方案的設(shè)計(jì)，能夠體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)勢(shì)。

在路線設(shè)計(jì)中，使用清晰的遙感影像圖，讓公路施工的決策層和業(yè)主了解這種設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。遙感影像技術(shù)的使用，要讓勘察設(shè)計(jì)，能夠體現(xiàn)路線的側(cè)重點(diǎn)，讓設(shè)計(jì)單位針對(duì)這種方案，進(jìn)行論證和表達(dá)。

（3）利用遙感地質(zhì)資料指導(dǎo)路線方案比選 公路勘察設(shè)計(jì)，要注重路線的地址情況。在山區(qū)等地形條件復(fù)雜的情況下，會(huì)出現(xiàn)滑坡、泥石流、溶洞、采空區(qū)等災(zāi)害地質(zhì)現(xiàn)象，這種情況下，路線的選擇和工程投資，都會(huì)受到較大的影響，并影響路線的安全性。在優(yōu)化的方案中，能夠?yàn)楣房辈旃?jié)省資金，更好的發(fā)揮社會(huì)效益。

三、結(jié)束語

綜上所述，在公路方案規(guī)劃、地質(zhì)測(cè)繪和不良地質(zhì)調(diào)查中，3S技術(shù)的應(yīng)用取得了比較理想的效果。目前，GPS和RS技術(shù)在全國(guó)大范圍的推廣中使用最多，針對(duì)GIS實(shí)施仍然處于研究階段。通過長(zhǎng)期實(shí)踐能夠看出，公路勘察設(shè)計(jì)中3S技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，要將這種技術(shù)在公路勘察中更加全面的應(yīng)用，需要對(duì)技術(shù)使用流程嚴(yán)格遵守，使公路勘察設(shè)計(jì)達(dá)到較高的標(biāo)準(zhǔn)。3S技術(shù)在公路勘察設(shè)計(jì)中的應(yīng)用不僅能夠使工作人員的數(shù)量和工作強(qiáng)度有效降低，而且能夠使工作效率大幅提高，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)單位的經(jīng)濟(jì)效益最大化。

參考文獻(xiàn)

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