可視化與一體化技術(shù)在公路路線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

1、<p>　　可視化與一體化技術(shù)在公路路線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析</p><p>　　摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展交通運(yùn)輸行業(yè)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，并且和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展之間存在著必然的聯(lián)系，這一點(diǎn)在我們周圍的公路建設(shè)中就可以體現(xiàn)出來，我們生活周圍的公路路線和總長度正在逐步的增加之中，因此，隨之而來的公路路線的設(shè)計(jì)問題就顯得更加麻煩了。本文就圍繞著公路路線的設(shè)計(jì)問題首先闡述了當(dāng)前我國公路路線設(shè)計(jì)中可視化技術(shù)和一體化技術(shù)的應(yīng)

2、用現(xiàn)狀，然后又詳細(xì)的從一體化技術(shù)和可視化技術(shù)兩個(gè)方面介紹了其在公路路線設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用，最后提出了可視化和一體化技術(shù)在公路路線設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)流程。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：可視化；一體化；公路路線設(shè)計(jì)；應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號(hào)： X734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給我們各行各業(yè)都帶來了極大的便利，這一點(diǎn)在公路建設(shè)施工中

3、也不例外，尤其是在公路的路線設(shè)計(jì)中更是得到了高科技的大力支持，隨著公路路線的增多，當(dāng)前在我國進(jìn)行公路路線的設(shè)計(jì)變得越來越麻煩了，這時(shí)采用一些高科技便能夠起到很好的作用，尤其是隨著可視化技術(shù)和一體化技術(shù)在公路線路設(shè)計(jì)中的運(yùn)用使得我們?cè)谶M(jìn)行公路線路設(shè)計(jì)時(shí)更加的簡便直接，并且效果也更好。 </p><p>　　一、公路路線設(shè)計(jì)中可視化技術(shù)和一體化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀 </p><p>　　計(jì)算機(jī)技術(shù)的

4、發(fā)展給公路建設(shè)提供了很多的便利，其中在公路路線設(shè)計(jì)上主要的應(yīng)用技術(shù)就是可視化技術(shù)和一體化技術(shù)，這兩種技術(shù)在我國公路路線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也有了一段不短的歷史，并且也取到了一定的經(jīng)驗(yàn)，滿足了公路路線設(shè)計(jì)越來越高的要求，解決了隨著公路發(fā)展而出現(xiàn)的設(shè)計(jì)中的越來越多的問題。 </p><p>　　具體而言，以一體化技術(shù)和可視化技術(shù)在公路路線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為例，以往最開始我國設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行公路路線設(shè)計(jì)時(shí)還只是采取手工的方式進(jìn)行，這

5、種方式不僅僅考慮得不夠全面，在整體的設(shè)計(jì)上也只是局限在了公路設(shè)計(jì)的平、縱、橫三個(gè)方面中的一個(gè)方面，因此，當(dāng)我們針對(duì)其中一個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中必然會(huì)忽視或者是影響到另外兩個(gè)方面，這會(huì)給我們的整體設(shè)計(jì)帶來極大的麻煩，不利于整體公路路線設(shè)計(jì)的順利完成，而隨著一體化技術(shù)的出現(xiàn)，我們便可以綜合的進(jìn)行考慮整個(gè)公路設(shè)計(jì)的平、縱、橫三個(gè)方面，進(jìn)行立體的公路路線設(shè)計(jì)，這在極大程度上提高了公路路線設(shè)計(jì)的水平；而隨著一體化技術(shù)在公路路線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，在實(shí)際

6、的設(shè)計(jì)過程中還出現(xiàn)了一個(gè)很大的問題，如何在設(shè)計(jì)過程中綜合考慮平、橫、縱三方面的設(shè)計(jì)因素便給我們當(dāng)前的技術(shù)帶來了挑戰(zhàn)，而這時(shí)可視化技術(shù)就很好地解決了這一難題，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)中最先進(jìn)的可視化技術(shù)便能夠很好的處理我們?cè)趥鹘y(tǒng)的設(shè)計(jì)中不能夠同時(shí)處理的平、縱、橫三方面同時(shí)考慮問題，并且在極大程度上增加了設(shè)計(jì)過程中的直觀性和形象性，使得我們的設(shè)計(jì)結(jié)果更加的準(zhǔn)確科學(xué)。 </p><p>　　二、公路路線設(shè)計(jì)中的一體化設(shè)計(jì)及應(yīng)用

7、</p><p>　　公路路線設(shè)計(jì)中一體化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在數(shù)字地面模型一體化設(shè)計(jì)技術(shù)，即DTM的使用上，下面我就詳細(xì)介紹數(shù)字地面模型一體化設(shè)計(jì)技術(shù)的主要應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。 </p><p>　　（一）數(shù)字地面模型（DTM） </p><p>　　數(shù)字地面模型（DTM）是當(dāng)前在公路路線設(shè)計(jì)當(dāng)中使用最為廣泛的一種一體化技術(shù)，這一技術(shù)的發(fā)展當(dāng)然離不開一些先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)

8、的支持，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)中的三維立體技術(shù)的發(fā)展為數(shù)字地面模型（DTM）的應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。數(shù)字地面模型（DTM）主要的作用原理顧名思義就是采用數(shù)字的方式來進(jìn)行具體的公路路線設(shè)計(jì)，上文中提到在公路路線設(shè)計(jì)當(dāng)中最為主要的就是綜合考慮平、縱、橫三個(gè)方面的情況，因此，在我們使用數(shù)字來表示公路路線設(shè)計(jì)過程時(shí)也必須用到三個(gè)變量來表示這三個(gè)方面，一般說來，都是采用數(shù)學(xué)三維立體坐標(biāo)系中的x，y，z這三個(gè)符號(hào)來代替平、縱、橫三個(gè)方向，然后采用固定的計(jì)

9、算模型來進(jìn)行公路路線的設(shè)計(jì)，我們都知道這是一個(gè)立體的模型，因此，其科學(xué)性和可靠性便得到了相應(yīng)的提高。 </p><p>　　(二)數(shù)字地面模型（DTM）在公路路線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 </p><p>　　在數(shù)字地面模型（DTM）當(dāng)中我們主要使用到數(shù)字模型的地方有以下幾個(gè)方面：（1）數(shù)字地面模型（DTM）的第一個(gè)主要用途就是在整體的公路路線的選擇上，該模型可以采用三維立體的方式呈獻(xiàn)給設(shè)計(jì)人員各種不

10、同的公路路線，然后設(shè)計(jì)人員就可以根據(jù)提供的這些路線進(jìn)行合理的選擇，最終選擇出更合適的一條初選路線；（2）選擇好了最合適的一條初選路線后，我們?cè)俑鶕?jù)該模型呈現(xiàn)出來的各種立體空間指標(biāo)進(jìn)行深一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)路線；（3）選擇好了最佳的公路路線之后我們就可以采用CAD系統(tǒng)進(jìn)行一些實(shí)際路線值的求取，尤其是地面線數(shù)據(jù)的獲得更能夠幫助我們事先進(jìn)行公路線路縱、橫斷面設(shè)計(jì)，形成剖面圖；（4）最后再結(jié)合這一三維模型進(jìn)行相應(yīng)的處理就能夠最終得出便于我們

11、實(shí)際觀看的三維模型，作為施工的參考。 </p><p>　?。ㄈ?shù)字地面模型（DTM）在公路路線設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn) </p><p>　　數(shù)字地面模型（DTM）在公路路線的設(shè)計(jì)上最大的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)：（1）操作簡便，和以往的設(shè)計(jì)人員必須進(jìn)行現(xiàn)場勘察不同，采用數(shù)字地面模型（DTM）進(jìn)行公路線路設(shè)計(jì)只需要在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行必要的操作就可以，免去了去現(xiàn)場進(jìn)行定點(diǎn)勘查的麻煩，節(jié)省了大量的時(shí)間，減少

12、了整個(gè)工程設(shè)計(jì)的勞動(dòng)量，進(jìn)而也從另一方面也就加快了工程的進(jìn)度，加快了公路的建設(shè)；（2）在準(zhǔn)確性上采用數(shù)字地面模型（DTM）也對(duì)于整個(gè)的公路線路設(shè)計(jì)有極大的幫助，尤其是這種模型處理的方式主要是在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行操作而不是現(xiàn)場施測這就避免了因?yàn)楝F(xiàn)場施測可能存在的一些測量誤差，尤其是以前施工中常常會(huì)出現(xiàn)的防線測長誤差等，并且由于多數(shù)的數(shù)據(jù)操作都是由計(jì)算機(jī)完成的，因此在計(jì)算的準(zhǔn)確性上也有所提高。 </p><p>　　三、公

13、路路線設(shè)計(jì)中的可視化技術(shù)及應(yīng)用 </p><p>　　一般說來，數(shù)字地面模型（DTM）一體化技術(shù)在公路路線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用并不是單獨(dú)進(jìn)行的，很多情況下它都是和可視化技術(shù)結(jié)合在一起使用的，因?yàn)閿?shù)字地面模型（DTM）所得出的結(jié)構(gòu)模型在一般的平面處理上是無法完整體現(xiàn)的，只有在立體的三維可視化技術(shù)的幫助下才能夠更好地呈現(xiàn)這一結(jié)構(gòu)，也才能更好的幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行參考和優(yōu)化。在公路路線設(shè)計(jì)過程中，可視化技術(shù)主要的應(yīng)用步驟有以下四步

14、：（1）第一步就是通過計(jì)算形成一個(gè)完整的道路橫斷面閉合環(huán)路；（2）采用Delaunay三角化算法進(jìn)行拼合交線的計(jì)算，然后整合整個(gè)的地面模型，在采用該種Delaunay三角化算法進(jìn)行計(jì)算還需要注意各個(gè)公路分段的計(jì)算情況，避免出現(xiàn)明顯的失誤；（3）采用我們事先設(shè)計(jì)好的程序進(jìn)行地形的相關(guān)設(shè)計(jì)，這一步主要是利用上面計(jì)算好的一些參數(shù)進(jìn)行地形的裁剪工作，最初形成一種較為簡單的三角網(wǎng)模型，這一模型就是依據(jù)我們上面所采用的數(shù)字地面模型（DTM）所采用的

15、平、縱、橫設(shè)計(jì)完成的；（4）最后一步就是形成一個(gè)完整的公路路線模型，主要的工作就是把上一步中的一些零散的模型進(jìn)行拼合。 </p><p>　　四、公路路線設(shè)計(jì)流程 </p><p>　　具體的公路路線設(shè)計(jì)一體化總體流程圖如圖 1 所示，者也是整個(gè)公路路線設(shè)計(jì)過程中采用一體化技術(shù)的主要工作過程： </p><p>　　除了一體化技術(shù)在公路路線設(shè)計(jì)中的主要工作流程圖之外

16、，主要的可視化技術(shù)，即道路三維渲染設(shè)計(jì)在公路線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也可以用下面的這一流程圖來表示： </p><p><b>　　五、結(jié)束語 </b></p><p>　　綜上所述，隨著當(dāng)前我國公路線路設(shè)計(jì)的逐漸復(fù)雜化一些高新技術(shù)必須合理的應(yīng)用到線路設(shè)計(jì)當(dāng)中來，尤其是一體化技術(shù)和可視化技術(shù)的應(yīng)用確實(shí)能夠起到極大地幫助作用，值得我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦腥ネ茝V。 </p>

17、<p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]黃桂蘭.DTM在公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版),1989,(3):102-103. </p><p>　　[2]鄭益民.公路工程CAD基礎(chǔ)教程[M].北京:人民交通出版社,2008年. </p><p>　　[3]許婭婭,雒應(yīng).公路測設(shè)新技術(shù)[M