地理信息与路面勘测设计评述【多图】

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通过对多要素数据的操作和分析，以图形、图像、数字等形式把所需要的信息输出，以满足各种应用需求。从应用方面来看，GIS由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成。其中，硬件包括计算机和网络设备，存储设备，数据输入，显示和输出的外围设备等。软件则包括操作系统、系统开发和数据库管理方面软件以及GIS软件等。而GIS软件的选型至关重要，它通过影响其它软件，进而左右着整个系统建设。GIS通常分成三大类：①全国性综合系统。是以整个国家为其研究和分析对象，服务于全国的系统。②区域性信息系统。指研究和分析对象是某一地区的系统。③专题性信息系统。即以某一专业、问题等为其研究和分析对象的系统，目前应用最为普遍。

GIS功能与特点

GIS在计算机软、硬件支持下，具备了强大的数据采集与编辑、属性数据编辑与分析、制图、空间分析及数据库管理、拓扑空间查询、缓冲区分析、空间集合分析以及数字高程模型的建立等功能。概言之特点如下：①直观可视。地图可视化是GIS的重要特征之一。采用GIS测绘可以使每条公路的地形图形成相应的电子档案，勘测成果在图上一目了然。②便捷高效。采用GIS技术可以直接在电子地图上确定占地线宽度，并自动算出占地亩数以及占地线范围内的田地、电线杆、电力管线等分享拆迁工程量，减轻了规划人员外业工作强度，而且运算速度快，一个含数千个点位的数十千米的公路，仅需几分钟便可输出设计所需要的精确数据，极大地提高了勘测效率，缩短了设计周期，降低了勘测成本。③灵活易存。电子测绘档案可以永久保存，重复使用，并且还能随时进行补充调整。④资源共享。测量成果能够直接与国家控制网转化，各行业之间可以根据所需互相利用有关数据。

GIS设计目标和设计原则

通过改进系统设计方法，严格执行开发的阶段划分、严把质量关，加强管理，以期增强实用性、降低成本、延长使用寿命，这就是GIS设计目标。应用GIS技术进行系统目标和任务分析，首先应该明确系统的用户类型，然后再通过调查分析，确定用户需求。可见，判明用户类型是其关键所在。

GIS在公路勘测设计中的应用

目前，GIS已广泛应用到国民经济建设中，尤其是资源调查、环境评估、灾害预测、地理测绘、城市规划与土地管理、交通运输等与空间信息密切相关的各个领域。尽管在公路勘测设计中已经广泛使用计算机等现代设备，但是公路工程的勘测仍然存在技术含量低、工作强度及随意性大、数据不易保存、效率低、费用高、周期长等一系列问题。随着科技的不断进步，采用GIS技术进行公路设计，提高了公路勘测设计的效率和质量，加快了公路测量设计科技化进程。此外，伴随我国交通事业的深入发展，产生大量公路建设资料。若能充分合理利用这些资料，将会为公路勘察设计创造极其有利条件。GIS技术的出现使这一愿望变成了实现。采用GIS技术对于以信息为基础的道路的选线，便可以用3D形式显现出来，使道路设计与规划相统筹，并可随时调整或修订原设计，使资料的查询、管理科学而高效。另外，与原数据库动态连接的基础数据库中的有关资料均以相关形式的表存在，通过适当的运算，与相应设计软件的文件进行转换并实现接口，便可进行道路设计。在实际进行具体设计时，先要选取所设计的道路所在地区的数字化地图，连接交互性选取控制点，确定路线的方向，再输入相关平曲线要素后，路线的方案便得以确定。假若地面高程足够细或加足所需高程点，自动生成等高线，就能绘制和设计横、纵断面。同时能直接估算和统计出工程的拆迁量、占地范围内的房屋、土地以及各种管线的数量、费用。最终，通过对不同的路线方案做对比、分析，从中筛选出最佳的设计方案。

问题与展望

不置可否，由于GIS广泛应用于公路设计中，使公路设计准确、高效，而且每条公路的横断、纵断、桥涵在图上一目了然，实现了由传统测量到现代测量的历史性发展，路线勘测设计有了质的飞跃。但随着GIS在各行业应用的不断深化，多源数据的集成和融合问题、空间数据库和分析中的不一致性问题等越发突显。在ARC/INFOGIS等软件中，这种不一致性问题是通过数据编辑中的捕捉功能来处理的。该法虽然简单，却大大降低了空间目标定位精度，甚至难以对其精度进行评价。如何提高GIS精度便成为急待解决的问题。GIS虽然能进行信息存储、组织和分析，但不能获取信息。另外，未来GIS的发展必须在更高层次上符合新要求、执行新标准，同时改革、创新应用模式。综上所述，在以3S即GPS（全球定位系统）、RS（遥感技术）和GIS技术为平台的公路勘察设计工作中，GIS应用必将向决策智能化、数据标准化、系统集成化、平台网络化等方面全面发展。

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