道路選線及地形建模方式-任務、要求、步驟、方法
2022/10/10
一、道路選線
道路選線是在道路規劃起點與終點之間選定一條技術上可行，經濟上合理，又能滿足使用要求的道路中心線。選線工作面對的是一個十分復雜的自然環境和社會經濟條件，需要考慮多方面的因素。
1.道路選線目的和任務
道路選線的目的，就是根據道路的性質、任務、等級和標準，結合地形、地質、地物及其他沿線條件，綜合平、縱、橫三方面因素，在實地或紙上選定道路路中線平面位置。
道路選線的主要任務是：確定道路的走向和總體布局，具體確定道路的交點位置和選定道路曲線的要素，通過紙上或實地選線，把路線的平面位置確定下來。
2.道路選線要求
路線是道路的骨架，它的好壞關系到道路本身功能的發揮和在路網中是否能起到應有的作用。影響路線設計的因素除自然條件外還受諸多社會因素的制約，選線要綜合考慮多種因素，妥善處理好各方面的關系，其基本原則如下：
1）在路線沒計的各個階段，運用各種先進手段對路線方案做深入、細致的研究，在多方案論證、比選的基礎上，選定最優路線方案。
2）路線設計應在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，使工程數量小，造價低，營運費用省，效益好，并有利于施工和養護。在工程量增加不大時，應盡量采用較高的技術指標，不應輕易采用最小指標或低限指標，也不應片面追求高指標。
3）選線應同農田基本建設相配合，做到少占田地，并應盡可能不占高產田、經濟作物田或經濟林園等。
4）通過名勝、風景、古跡地區的公路，應與周圍環境、景觀相協調，并適當照顧美觀。注意保護原有自然狀態和重要歷史文物遺址。
5）選線時應對工程地質和水文地質進行深入勘測，查清其對公路工程的影響。對于滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、軟土、泥沼等嚴重不良地質地段和沙漠、多年凍土等特殊地區，應慎重對待。一般情況下路線應設法繞避。當必須穿過時，應選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。
6）選線應重視環境保護，注意由于公路修筑以及汽車運行所產生的影響與污染等問題，具體應注意以下幾個方面：①路線對自然景觀與資源可能產生的影響；②占地、拆遷房屋所帶來的影響；③路線對城鎮布局、行政區劃、農業耕作區、水利排灌體系等現有設施造成分割而產生的影響；④噪聲對居民的影響；⑤汽車尾氣對大氣、水源、農田所造成的污染及影響；⑥對自然環境、資源的影響和污染的防治措施及其對策實施的可能性。
3.道路選線步驟
一條道路路線的選定是經過由淺入深、由輪廓到局部、由總體到具體、由面到帶進而到線的過程來實現的，一般要經過以下3個步驟：
1）全面布局。全面布局是解決路線基本走向的全局性工作。就是在起訖點及中間必須通過的據點尋找可能通行的“路線帶”，并確定一些大的控制點，連接起來即形成路線的基本走向。例如，在起訖點及據點間可能沿某條河，越某座嶺；可能走這一岸，也可能走另一岸。這些都屬于路線的布局問題。
2）逐段安排。這是在路線基本走向已經確定的基礎上，進一步加密控制點，解決路線局部方案的工作。即是在大控制點間，結合地形、地質、水文、氣候等條件，逐段定出小控制點。
3）具體定線。這是在逐段安排的小控制點間，根據技術標準結合自然條件，綜合考慮平、縱、橫三方面因素，反復穿線插點，具體定出路線位置的工作。這一步更深入、更細致、更具體。具體定線由詳測時的選線組來完成。
4.道路選線方法
選定道路中線位置按其具體做法不同，可分為實地選線、紙上選線和自動化選線三種方法。
1）實地選線
實地選線是由選線人員，根據設計任務書的要求，在現場實地進行勘察測量，經過反復比較，直接選定路線的方法。
此法的特點是工作簡便、符合實際；實地容易掌握地質、地形、地物情況，做出的方案切實可靠；定線時一般不需要大比例尺地形圖。但是，這種方法野外工作量很大，體力勞動強度高，野外測設工作受氣候和季節的影響大。同時，由于視野的局限性，加上地形、地貌、地物的影響，使路線的整體布局存在一定的片面性和局限性。因此，實地選線一般只用于等級較低、方案比較明確的公路。
2）紙上選線
紙上選線是在已經測得的地形圖上。進行路線布局方案比選，從而在紙上確定路線，再到實地放線的選線方法。
這種方法的特點是野外工作量較小、測設速度快；測設和定線不受自然因素干擾；能在室內綜觀全局，結合地形、地物、地質條件，綜合考慮平、縱、橫三方面的因素，使所選定的路線更為合理。但紙上定線必須要有大比例尺的地形圖，地形圖的測設需要較大的工作量和較多的設備。紙上選線多用于等級較高和地形、地物復雜的道路。
3）自動化選線
隨著航測技術和電子計算機技術的迅速發展，產生了將航測和電算相結合的自動化選線方法。
自動化選線的基本做法是：先用航測方法測得航測圖片，再根據地形信息建立數字地形模型（ContextCapture實景建模軟件），把選線設計的要求轉化為數學模型，將設計數據輸入計算機，由計算機按照一定的程序進行自動選線、分析比較、優化，最后通過自動繪圖儀和打印機將全部設計圖表輸出。
自動化選線用電子計算機和自動繪圖儀代替人工去做大量煩瑣的計算、繪圖、分析比較工作，這樣能使選擇的路線方案更加合理，而且節省了人力、物力和時間，成為今后道路選線的發展方向。
二、道路地形建模
通過傾斜攝影對于道路選線范圍進行拍攝，獲取相關道路數據，再利用實景建模軟件ContextCapture，生成格網模型和道路橫斷面，并通過處理提取道路地形和斷裂線。
除了上述功能外，通過ContextCapture建成的實景模型不僅能直接生成正射影像，數字表面模型，還能進行土方量計算。利用ContextCapture的模型瀏覽器可以直接測量地貌坐標點，距離，面積和體積。
ContextCapture 是一款可由簡單的照片和/或點云自動生成詳細三維實景模型的軟件。ContextCapture 的高兼容性，能對各種對象各種數據源進行精確無縫重建，從厘米級到公里級，從地面或從空中拍攝。只要輸入照片的分辨率和精度足夠，生成的三維模型是可以實現無限精細的細節。
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