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“3S”技术在沙漠地区公路勘察设计方面的应用
“3S”技术在沙漠地区公路勘察设计方面的应用
摘要:沙漠地区地形复杂,地质条件多变,沙害严重,公路设计区的地形、地质、沙害资料的获取非常必要。由于沙漠地区恶劣的环境条件,应用传统的方法难以实现,沙漠地区公路测设必须采用采取最新的技术手段,以最短的时间,经济而可实施的方法,获取所需的各种比例尺地形图获取沙漠地区地质条件和沙漠病害等资料,以确定最优的路线方案。本文论述在沙漠地区“3S”技术是快速、高质量完成任务的最佳途径。
关键词:地理信息系统(GIS);全球定位系统(GPS);遥感(RS);沙漠地区;勘察设计
中图分类号:X734文献标识码: A 文章编号:
前言
地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)与遥感(RS)—简称“3S”技术,是近年来随着计算机技术的迅速进步而发展起来的一门综合性高新技术。“3S”技术不是GPS、GIS、RS的简单结合,而是将其通过数据接口严格地、紧密地、系统地集成起来,使其成为一个大的对地观测、处理、分析、制图系统。“3S”技术的综合应用是一种充分利用各自的技术特点,快速准确而又经济地为人们提供所需要的有关信息的新技术。
二、沙漠地区公路勘察设计的特殊性
沙漠地区通常交通不便,人烟稀少,气候恶劣,地貌标志不明显,极易迷失方向,且缺乏满足公路各测设阶段所需的各种比例尺的最新地形图。由于沙漠成因不同而引起不同性质的沙漠地形和地质条件,使得影响公路使用效果的病害复杂、多变。这决定了沙漠地区公路测设地质条件和沙漠病害资料获取的必要性。沙漠地区公路施工图设计阶段,路线中线测设及纵、横断面测设工作量十分繁重。应用常规方法进行勘察,不仅周期长,劳动条件艰苦、强度高,完不成急需要的工程地质调绘图件,而且很难准确填绘工程地质图,不能保证图件质量。
沙漠地区地形复杂多变,地貌形态差别很大,沙漠区沙埋与风蚀问题严重。为了尽量减少沙害对公路的破坏以及公路本身对沙漠地形的干扰和破坏,沙漠地区公路选线时要根据沙区地貌类型和沙丘移动的规律,尽量靠近材料产地及水源,尽可能利用有利地带,利用沙漠中的湖盆摊地及风蚀洼地,沿沙漠中的河流两岸和古河床布设线路或选在扇缘的固定、半固定沙丘地带通过,绕避严重流沙带,而选择沙害较轻的地段、沙丘的迎风坡坡角或下部通过。沙漠公路选线过程中应对沙源、气象资料、地形地貌、生态环境等进行充分调查分析,综合考虑线形和沙害、景观、地貌特征、公路等级,结合不同的沙漠类型和公路工程的特点,最终确定有利于风沙流顺畅通过的路线线位和线形。
线形设计时应以顺应自然地形为主,根据风沙地貌特点、风沙运动特征、风向、风力、路线与风向的关系,综合考虑路线线位、平纵横线形计及路基填土高度。沙漠公路干扰小,车速快,为保持良好视距,保证交通安全, 防止或减少积沙,应尽量采用直线和大半径平曲线和竖曲线,特别是凸型竖曲线。平面线形要平顺、多设直线少设曲线,平曲线容易产生近地表气流波动,而出现积沙现象,应尽量少设,必须设时,尽量以弧面迎向主风向(凸型)为好,另外导线的偏角不宜过大,平曲线半径则尽量大为宜。沙漠地区路线纵断面应按照少挖多填的原则,顺应自然地形布设,但尽量减少大起大伏,坡长也不宜过短。
三、沙漠地区公路勘察设计中应重点解决的技术问题
1、沙漠地区公路测