【地理空间信息技术在公路选线与勘测设计中的应用研究文献综述5000字】

.SEQ表\*ARABIC\s11公路勘察设计应用的遥感信息简表（在戴文晗等(2001)基础上修改）图像种类几何分辨率光谱分辨率波段记录方式在公路建设方面的主要用途制图适中比例尺高分1号中国卫星全色2m，多光谱8m，宽幅多光谱16m0.45～0.90um多光谱可见光+近红外+全色5数字大比例尺遥感制图，工程地质应用，灾害调查，初步勘察，大比例尺地形测图，获取DEM数据1:5千～1:2万高分2号中国卫星全色1m，多光谱4m0.45～0.90um多光谱可见光+近红外+全色5数字大比例尺遥感制图，工程地质应用，灾害调查，初步勘察，大比例尺地形测图，获取DEM数据1:5千～1:2万WrodView-2美国卫星0.5m0.40～0.90um多光谱可见光+近红外+全色数字大比例尺遥感制图，工程地质应用，各种灾害调查，初步至详细勘察，大比例尺地形测图，获取DEM数据1:500～1:2千CBERS中国卫星19.5m0.06～0.2um多光谱可见光～红外8数字中大比例尺制图，方案调查，区域地质工程地质应用，公路选线与勘察，水文及大型灾害调查1:3万～1:5万，局部1:1～2万TM5(7)美国卫星28～30m（15m）0.06～0.2um多光谱可见光～红外7数字中大比例尺制图，方案调查，区域地质工程地质应用，公路选线与勘察，水文及大型灾害调查1:5万～1:10万，局部1:1万SPOT法国卫星10～20m有像对0.1～0.3um多光谱可见光+全色4数字中大比例尺制图，工程地质应用，中大比例尺地形测图1:2万～1:5万，局部1:1万SAR加拿大卫星8～30m有像对微波21数字中大比例尺制图，工程地质应用，灾害调查，初步勘察，中大比例尺地形测图，获取DEM数据1:2万～1:5万，局部1:1万Earlybird-1美日意卫星（尚未提供数据）3～15m有像对0.49～0.875um多光谱可见光+近红外+全色4数字大比例尺遥感制图，工程地质应用，灾害调查，初步勘察，大比例尺地形测图，获取DEM数据1:5千～1:2万QuikBird美国卫星0.82～3.28m有像对0.45～0.90um多光谱可见光+近红外+全色5数字大比例尺遥感制图，工程地质应用，各类灾害调查，初步至详细勘察，大比例尺地形测图，获取DEM数据1:500～1:2千彩红外及自然彩色航空摄影≥0.5m有像对0.5～1.3um多光谱可见光+近红外3像片中大比例尺遥感制图，工程地质应用，各类灾害调查，初步至详细勘察，大比例尺地形测图，获取DEM数据1:500～1:2千～1:10万全色黑白航空摄影≥0.6m有像对全色1像片中大比例尺遥感制图，工程地质应用，各类灾害调查，初步至详细勘察，地形测图，获取DEM数据1:500～1:2千～1:10万学者们应用各类遥感数据开展了大量相关研究。Peter等人（2001）通过遥感数据对研究区域进行显著性分析，可以确定一个地区广泛的生态特征，可针对路线选择进行环境影响分析。Yu（2003）运用遥感和DEM数据实现最低成本的道路规划。Geach等人（2016）通过遥感影像分析山区地貌地质特征，可用于山区地质勘测和公路选线。许也平和王屏（1988）提出遥感技术应用于公路工程地质勘测中，并在某公路车厂—南窖段路线中进行试验，取得良好的效果，验证了遥感技术应用到公路工程的可行性。李学东和周鹏海等人（2000）全面总结了遥感的技术特点和遥感技术在公路选线上的优势,阐述了遥感技术在公路勘探设计的不同阶段所能够发挥的作用。龙昱和符锌砂（2007）借助遥感技术中不同地质体的电磁波谱特征差异，通过对遥感图像的解译实现了对地质信息的提取，并通过综合分析公路工程和地质环境之间的相互影响、相互作用，进而得到了适合修建公路的最佳路线。陈勇和慕曦光（2008）分析了遥感技术在公路工程地质调查工作的优势，论述了遥感技术在工程可研究阶段的应用方法。类似工作还包括杨日辉（2009）的工作，在从莞高速公路惠州段项目中，应用遥感地质解译方法，针对性介绍与高速公路有关的断裂、崩塌、滑坡、地层岩性等解译标志，并根据该标志对从莞高速惠州段进行地质解译。候建军（2011）引入动态设计思路，结合先进的遥感技术手段，对合理选择最优的公路线路给出了参考性建议和意见。何建明和刘玲等人（2012）论述了遥感解译技术在公路勘察设计中应用的可行性和优势，通过工程实例详细阐述了应用遥感地质解译技术进行工程地质勘察和选线的过程，并展望了遥感解译技术与GIS、GPS技术形成的一体化技术系统在公路工程勘察设计中的应用和发展趋势。全球卫星导航系统（GNSS）包括全球定位系统（GPS）、中国北斗卫星导航系统（BDS）、全球卫星导航系统（GLONASS）和伽利略卫星导航系统（Galileo）四大卫星导航系统。其中，全球定位系统（GPS）具有定位精度高、操作简便的特点，且最早投入商业化应用，因此，现被广泛应用于公路选线与公路勘测设计中。Esmond（2002）提出了一种基于GPS的系统，适用于在复杂和快速变化的施工现场进行路线调整检查。Sunhee等（2007）在基于全球定位系统和惯性导航系统采集数据的基础上，提出了提取道路水平对准设计元素的方法。Władysław（2011）通过GPS测量有效消除了随机测量误差的影响，提升了铁路路线位置的准确度。费雪良（1997）介绍了手持GPS在公路控制测量的桩位选定、公路选线、和公路调查中的应用情况,阐述了GPS系统在公路领域的应用前景和显著功效。石桥（2004）结合廊涿公路项目，利用GPS完成了从选线、定线到路线放线的全部工序,取得了令人满意的测设成果。刘跃武（2009）介绍了在道路勘测中基于GPS技术的高程系统转换、GPS控制网的布设及控制网平差等三个方面内容。谌红宝（2011）介绍了RTK的工作原理以及组成部分，并阐述其在道路勘测中的应用，描述了适用于公路勘测设计的坐标转换方法。赵效祖（2012）在阐述GPS的测量原理的基础上，分析了GPS测量的优点，探讨了GPS在路线测量上的运用。瞿敏（2016）结合贵港—合浦公路项目实例，分析了GPS测量技术的优势，并阐述GPS技术在公路测量的应用，提出了利用GPS测量技术提高公路测量精确性的思路。戴洪宝和许继影等人（2017）结合安徽省宿州市埇桥区X026公路改造项目，研究了GPS高程拟合在公路改造中的最佳方法。地理信息系统是一个用于对地理数据进行采集、管理、查询、计算、分析与可视表现的计算机技术系统。国内外学者对基于GIS技术的公路选线和决策设计方面也进行了大量研究，借助GIS的数据处理和分析功能及相关模型和算法，形成了包含最优路线计算、智能选线框架构建等在内的多种路线优化设计方法。Belka（2005）提出了一种基于GIS技术的高速公路走廊带的划分与整合方法，将社会，环境和经济等因素纳入了公路工程的早期规划中。Xuewei（2009）针对公路选线讨论了基于GIS技术的多方案综合评价方法和指标体系，并结合实例验证了该方法。Effat（2013）运用GIS技术手段，针对偏远荒漠地区环境恶劣和经济发展落后的现状，建立与之对应的分析层次过程的空间多准则模型，实现了荒漠地区最优路线的选择。陈雪冬等（2004）根据公路坡度情况对费用、最大坡长、最大纵坡和选线范围等限制条件进行了分类，并运用栅格矩阵法计算出了最优道路路线；冉戎（2006）利用GIS的分析功能构建了公路建设的综合成本价格曲面，并借助遗传算法计算出了一条费用最优路线。杨佳（2008）结合层次分析和遗传算法建立了优化模型，并利用ArcGIS平台的分析与计算功能计算出了初步的公路线路，最后通过遗传算法对初步的公路线路进行优化，得到最终的公路选线方案。杨宏志等人（2009）在综合考虑环保、安全、经济等因素的情况下，提出了基于GIS的平面遗传算法优化方法，构建出了一种公路智能选线的框架；叶亚丽和庄传仪（2012年）借助GIS技术和遗传算法提出了公路工程建设方案的多目标自动优化方法，建立了同时考虑安全、经济、环境等多目标的路线平、纵面优化模型，解决了公路方案多目标自动优化难题。2013年，高传东基于地理信息系统技术平台，提出了针对山区灾害多发区路段选线的单因素指标，并结合层次分析法，实现了灾害多发区路线方案的综合比选，该方法在基于层次分析法的基础上，通过地理信息系统的引入，提高了评价指标及评价结果的定量化程度（高传东，2013）。张驰等（2016）利用GIS方法，以青藏高原西大滩至昆仑山口路线为例，针对多年冻土区微地貌对公路选线的影响，提出了冻土病害危险度计算模型，并借助粒子群算法，建立了基于遗传算法的路线优化模型，得到了最优路径。随着地理信息技术和遥感技术的日益成熟，许多学者尝试将地理信息技术与遥感技术结合应用于公路选线过程（王建华等，2016）。国外学者较早开展这方面工作，Albattah等（2000）将地理信息系统（GIS）的地形信息与卫星数据（SPOT全色、多光谱和Landsat专题制图仪）相结合，用于路线的初步定线研究，并成功确定大阿曼环路的最佳路线。Yitagesu与Belew(2007)介绍了遥感数据集的应用以及GIS空间分析技术在公路路线选择中的应用，他们在路线选择分析中考虑了工程因素，以及影响建设成本、经济效益、环境兼容性、拟建道路的环境约束，并以此为基础提出了最佳路线的选择方法。Mu（2008）开发了公路生态评估系统，利用RS和GIS数据为公路生态效应评估提供重要参考，并将该系统应用于蓝海高速公路，结果较为满意。Lertlum（2009）将遥感（RS）和地理信息系统（GIS）技术与传统方法结合一起，用于识别古代道路，并应用于从柬埔寨的吴哥窟到泰国的披迈古代道路。叶蓁等（2003）应用遥感技术对阎良—禹门口段高速公路进行工程地质调绘,采用航天、航空遥感图像与野外调查相结合的方法,查明了路线带的工程地质环境，重点分析了构造断裂带和不良地质现象及其对公路设计的危害。胡江顺（2005）利用1m分辨率的IKONOS卫星图像和15m分辨率的LandsatETM卫星图像进行多级多尺度工程地质遥感勘察，识别出了公路路线走廊范围内的泥石流、滑坡等多种地质灾害及其准确规模和范围。在此基础上，提出了基于工程地质的公路路线方案优化设计方法。此外，卫星和航空遥感图像综合分析技术也被应用在包括西安至汉中秦岭高山区高速公路等在内复杂地质条件下的道路勘探和选线过程中，为弄清区域地质构造、优化选线设计提供了重要的技术支持（戴文晗等，2001）。吕希奎和易思蓉（2006）利用遥感、数字摄影测量技术快速获取选线区域的DEM，建立了一个与视点、视线方向、地形起伏幅度、格网最小间距相关的连续多分辨率简化网格模型，并利用虚拟环境选线系统实现了三维地形场景显示与快速漫游。方利（2006）利用陆地卫星MSS数据，对穿越秦岭铁路附近的线形构造进行反复增强处理，获得的不同构造间的组合关系和区域断裂构造格架，结合TM和国土资源卫星图像，实现对铁路选线预定区域断裂构造的解释分析。侯建军（2011）利用多源遥感影像数据信息互补性，通过对同一地区的多源遥感影像进行数据融合，绘制出路线卫星影像图和重点地段彩红外航片路线图，并结合空间分析技术成功应用于复杂地质环境中的道路选线工作，为地质灾害易发地段的道路整改提供了依据。贾兴利（2013年）在对高烈度地震峡谷区域的公路选线研究中，采用RS解译与便携GPS地面调查相结合的方式，对高烈度地震峡谷区域进行公路走廊带的震害调查，并以ArcGIS为技术支撑，依据云模型理论，建立了高烈度地震峡谷区公路走廊带震害风险评估模型，解决了公路走廊带地震风险量化的技术难题，丰富了我国公路选线的理论和方法。参考文献[1]曹五丰,秦其明.基于知识的卫星数字图像公路信息提取研究[J]，北京大学学报(自然科学版),1998,34(223):254-263.[2]陈峰.浅谈山区高速公路路线走廊带特点和设计原则[J].交通节能与环保,2007(06):45-46.[3]陈雪冬,杨武年,罗虎.基于栅格数据道路选线模型算法的应用研究[J].公路.2004,5：6-9[4]陈勇,慕曦光.公路工程遥感在工程可研究阶段的应用[J].林业科技情报,2008,40(04):82-83.[5]谌红宝.GPS在公路测量中的应用[J].交通世界(运输.车辆),2011(09):102-103.[6]蔡国华.高速公路项目建设与运营管理[J].中华民居,2011,222.[7]戴文晗,魏清,戴磊.遥感技术在公路勘察设计中的应用[J].地球信息科学,2001,(03):50-53+42.[8]戴洪宝,许继影,唐固城.GPS高程拟合在公路勘测中的应用—以埇桥区X026改造为例[J].湖北第二师范学院学报,2017,34(02):63-65+78. 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