談Google Earth在公路選線中的應(yīng)用

王 跡

(中國公路工程咨詢集團有限公司路橋設(shè)計研究院分公司,湖北 武漢 430040)

0 引言

公路項目的勘察設(shè)計與市政項目有著本質(zhì)區(qū)別，由于公路項目一般里程長，路線穿越區(qū)域多，地形、地物條件復(fù)雜，路線選線的難度也相應(yīng)要大。近年來隨著科技水平的發(fā)展，涌現(xiàn)出許多新技術(shù)，對于這些新技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用都亟待探索和研究，先進的勘察設(shè)計技術(shù)是保證工程項目獲得成功的前提條件。

1 分析Google Earth在公路選線中的應(yīng)用

Google Earth也就是人們所說的谷歌地球，其是由美國谷歌公司研發(fā)的一款可視化地球軟件，該軟件的覆蓋面廣，地圖信息數(shù)據(jù)十分的充足，在工業(yè)、工程設(shè)計以及交通等多個領(lǐng)域都有較多的應(yīng)用。本文將著重分析其在公路選線中的應(yīng)用，探討該技術(shù)在公路選線中應(yīng)用的優(yōu)點，其詳細分析如下：

1)平原區(qū)公路選線，在人們的潛意識里平原選線的難度可能是所有公路中最小的，但是實際的工作中事實并非如此，因為我國幅員遼闊，平原居住的居民眾多，水土、耕地等多種因素也會對選線工作的開展造成影響，而傳統(tǒng)的地圖繪制方法更新速度比較慢，難以滿足選線需要。將Google Earth應(yīng)用到公路選線中，效果是不言而喻的。首先，Google Earth圖像信息豐富、影像逼真、視野開闊。在圖上，對地形進行較大范圍的俯視，那么就能夠?qū)⒋罅康目煽啃杂嘘P(guān)地形地貌和地物等相關(guān)信息獲取到。通過Google Earth找出所有控制路線的特征點是比較方便的，并且還有利于對各種條件進行更深入細致地研究，最終有利于做出高速快捷的方案，對這些方案進行綜合評價，從中選擇最佳方案。確定路線方案如果用Google Earth技術(shù)來進行，其優(yōu)勢是傳統(tǒng)方法無法比擬的。其次，Google Earth圖像非常方便，其不受地形和氣候等因素的影響，能夠直觀的反映包括地形地貌在內(nèi)的地理信息。另外，Google Earth圖像還具有更新速度快的特點。如果能夠?qū)oogle Earth的影像信息充分利用起來，那么不僅可以使繁重的野外踏勘工作得以減少，進而使作業(yè)條件得以改變，而且還使作業(yè)時間在一定程度上得到了節(jié)約。利用Google Earth的衛(wèi)星影像，設(shè)計者足不出戶就掌握了區(qū)域的城鎮(zhèn)現(xiàn)狀、路網(wǎng)、水系等大量資料，這樣工作人員只需要坐在計算機旁邊就能夠掌握所選公路的沿線情況，其降低了工作人員的工作量，而且智能測繪相較于傳統(tǒng)的人工測繪來說失誤率更低，其使得選線更加的合理，見圖1。

2)山區(qū)高速公路選線時，地形是路線方案的主要控制因素。公路設(shè)計需要收集沿線范圍的地形圖,特別是在前期規(guī)劃和工程可行性研究階段,需要收集盡可能大范圍的地形圖,但是,又很難完全進行實測。以前只能使用1∶1萬或1∶5萬地形圖,但這些地形圖往往是多年前航拍測繪的,其地形地貌地物可能與實際情況存在較大出入。Google Earth應(yīng)用于山區(qū)公路選線，大大提高了選線的效率。可以先利用ArcGIS對收集的DTM數(shù)據(jù)文件進行處理，生成高程模型圖，在高程模型圖上對公路路線走廊帶進行選擇，再利用1∶1萬地形圖及Google Earth衛(wèi)星地圖對線位進行調(diào)整優(yōu)化。這樣選出的路線方案通常比較合理，可行性也高。

2 工程應(yīng)用實例

Google Earth在公路選線中的作用十分的突出，下面筆者將結(jié)合相關(guān)的案例，對其作用進行詳細的分析：

1)廣東中山某高速公路工程選線的可行性研究。

該項目位于珠江三角洲中南部，珠江口西岸，區(qū)內(nèi)平原以沿海灘涂和沖積平原為主，局部為可見殘丘，區(qū)內(nèi)高差很小，地面高程基本在-3 m～30 m之間。項目區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展較快，村鎮(zhèn)密布。特別是村鎮(zhèn)范圍擴展較快，新增了很多工業(yè)園，路網(wǎng)的更新較快。項目研究收集到的1∶1萬地形圖，由于測繪年代久遠，與現(xiàn)實情況差距較大。在該項目中，影響路線選線的因素主要是沿線村鎮(zhèn)、工業(yè)園、居民區(qū)、路網(wǎng)、水系等。本項目研究主要利用了Google Earth的衛(wèi)星影像用于公路選線。

筆者使用GEtScreen軟件對項目區(qū)域的衛(wèi)星圖片進行下載拼接，得到項目所在區(qū)域的完整的衛(wèi)星影像，對區(qū)域內(nèi)的地形、地物、水系等情況就掌握得十分清楚。由于項目區(qū)域經(jīng)濟發(fā)達，衛(wèi)星圖像清晰圖高，通過衛(wèi)星圖統(tǒng)計征拆、三改等工程量準確度高，同時Google Earth的應(yīng)用也在一定程度上降低了工作人員的外出實地調(diào)查的工作量，工作人員如果想要了解某段公路選線是否合理，只需要對借助Google Earth就能快速的對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行分析和調(diào)查，這樣也提高了工程可行性研究的質(zhì)量。

2)貴州西部某高速公路工程可行性研究。

該高速公路路線位于貴州省西部，是省高速公路網(wǎng)布局中的第7縱的組成部分，同時又包含了省網(wǎng)規(guī)劃的六盤水市高速外環(huán)北段。項目區(qū)地處黔西高原與黔中山脈的過渡帶，區(qū)內(nèi)高程一般1 770 m～2 500 m，相對高差一般30 m～300 m。項目沿線人口、村鎮(zhèn)分布密度較稀，拆遷量很小，對本項目的建設(shè)十分有利。沿線主要構(gòu)筑物有貴昆鐵路、內(nèi)昆鐵路、六盤水至紅果支線鐵路以及規(guī)劃的滬昆客運專線鐵路。

在該項目選線過程中，先通過ArcGIS對收集的DTM數(shù)據(jù)文件進行處理，生成高程模型圖，在高程模型圖上對可能的有價值的路線走廊帶進行方案研究。確定了路線走廊后，再通過更細致的1∶1萬地形圖進行路線布設(shè)。山區(qū)公路影響路線選擇的主要因素通常是地形情況。獲取路線范圍更細致的信息可通過Google Earth的衛(wèi)星影像來實現(xiàn)。項目沿線新增加居民區(qū)、路網(wǎng)、鐵路、工業(yè)園在衛(wèi)星圖上均可清晰辨識，通過Google Earth的衛(wèi)星影像圖對路線方案進行優(yōu)化后，路線方案更趨于合理可行。Google Earth在山區(qū)公路選線中也能有較好的應(yīng)用。

3 結(jié)語

Google Earth剛出現(xiàn)時，僅作為廣大網(wǎng)民的消遣娛樂之用。而后其強大功能逐漸被知曉，在各行各業(yè)中應(yīng)用的可能性也逐漸得到實現(xiàn)。在公路路線選線中，Google Earth的應(yīng)用貫穿了從走廊帶研究到方案選擇整個過程。在走廊帶選擇及方案比選階段，Google Earth相較于傳統(tǒng)的選線方式來說，能夠幫助設(shè)計人員更加清晰的觀察地面環(huán)境變化，選線合理與否通過Google Earth的觀察可謂是一目了然，這樣能夠有效的提高施工進度及施工效率，降低了施工難度。

隨著我國智能手機普遍使用，奧維互動地圖這款軟件在手機上的使用也越來越多。該軟件組合了很多Google Earth的功能，將路線設(shè)計方案導(dǎo)入到奧維谷歌地圖中，通過智能手機的實時定位功能，可以在外業(yè)調(diào)查時準確反映路線和調(diào)查者的位置關(guān)系，能極大的便利外業(yè)調(diào)查工作。

總體而言，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用是未來工程建設(shè)發(fā)展的必然趨勢，在告訴公路勘察選線工作中，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)有助于設(shè)計人員了解路況，為選線工作的開展提供了較多的便利。

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