(廣東泛珠勘察設計有限公司, 廣東 廣州 510000)
現階段,國家大力發展通用航空,國內興起了通用機場建設大潮。通用機場不同于傳統意義上的運輸機場,其主要任務和定位在于空中旅游、測繪、航拍,公務出差,農林噴灑,搶險救援等,參照發達國家通用航空發展經驗,我國通用機場“縣縣通”的藍圖正在一步步實施。
在我國西部省份邊疆地區,由于山高谷深,交通不便,通用機場的建設相比于高速公路具有投資小見效快的特點。然而這些地區的地形地貌條件復雜,并由于各種各樣的原因,沒有較為清晰和最新的地圖供機場設計者使用,因此往往耽誤了通用機場建設的寶貴時間。為此本文將介紹幾款軟件,通過云南省某機場場址的評估,詳細講解如何通過實用性軟件,獲取設計地區的地形地貌,以供機場設計者進行選址設計。
谷歌地球把衛星照片、航空照相和 GIS布置在一個地球三維模型上,用戶可以瀏覽全球各地的高清晰度衛星圖片,同時可以在地圖上隨意添加地標,線條多邊形等,獲得所需地點的經緯度和海拔高度,另外谷歌地球支持數據的導入導出(例如.kml文件和.kmz文件),為與其他軟件的互通提供了可能。
Global Mapper是一款地圖繪制軟件,能夠將數據(例如SRTM數據)顯示為光柵地圖、高程地圖、矢量地圖等,并進行輸出(例如.kmz文件和.dwg文件)。
Civil 3D是一款制圖軟件,為業界認可的土木工程道路與土石方解決軟件,現階段正快速融入到機場設計之中,同時該軟件可以生成三維的機場凈空障礙面,并輸出為.kmz文件,與GE軟件進行互通。
在GE中打開所研究區域云南省某縣,通過拖拽鼠標實現對研究區域地形地貌的觀測,了解山脈和河谷走勢,依據機場選址相關法規規范,結合地形,考慮各項因素,盡可能多的選取預選機場的位置,本文以三個場址為例,如圖1所示。

圖1

圖2
3 等高線的獲取
(1)在GE中確定所研究區域的范圍ABCD(包含擬選場址周邊15公里),并記錄四個點的經緯度坐標,如圖2。
(2)下載包含研究區域的SRTM數據(該數據經緯度范圍較大,經緯度間隔均為5度),并用GM打開,然后處理數據:
a把UTM投影(通用橫軸墨卡托投影)以WGS84為基準進行轉換,如圖3;

圖3

圖4
b設置等高線間隔為20米,設置等高線邊界為所研究區域ABCD的經緯度;
c輸出所研究區域兩種矢量格式文件并命名——谷歌等高線.kmz文件和Civil 3D等高線.dwg文件。
(3)將谷歌等高線.kmz文件在GE中打開,可以發現所得到的等高線與GE中的地形比較契合,能粗略滿足機場選址階段精度的要求,如圖4。
將Civil 3D等高線.dwg文件在C3D中打開,即可在軟件中進行預選場址的土石方計算,通過填挖方平衡即得到所選場址的跑道標高。以場址3為例,粗算跑道標高為海拔2456米。同時用C3D制作機場等級為2B的機場凈空障礙面,如圖5。

圖5

圖6
用C3D輸出.kmz文件。例如場址3,在C3D出中,設置凈空障礙面中心點坐標為GE中對應的經緯度數值,設置偏轉方向為跑道方向,設置高程為2456米,輸出文件。將改文件添加到GE中,如圖6,同理可以在GE中得到其他不同場址的凈空障礙面。
通過上述過程,在GE中得到了不同場址的凈空條件,在C3D中得到了不同場址的土石方量,進一步考慮歌場址所在的外部條件(如供水供電、通信、交通以及城市發展),經過綜合比較,可以從中選出最為優異的機場場址。
(1)在我國偏遠地區修建通用機場,往往由于缺少詳細的地形圖而耽誤開展工作,可以通過Global Mapper生成的等高線暫時進行替代,先期進行工作。,
(2)Google Earth 和Global Mapper以及Civil 3D三種軟件的配合工作,能較為準確的運用到機場的選址工作中。
(3)Google Earth和Civil 3D均能生成三維模型,將二者結合起來運用,其直觀立體的展示,有助于機場設計者在選址中科學開展工作。
[1]ICAO Annex14,Volume 1,Aerodrome Design and Operations,Fifth Edition July,2009.
[2]ICAO Doc 9257,Aerodrome Design Manual,Part 1. Runways,Third Edition,2006.
[3]付標,趙躍.基于.Global Mapper實現CAD與Google Earth間的轉換[J].北京測繪,2015,1:101-103。