陆军工程大学训练基地
摘要：系统介绍了Google earth软件在地方公路建设各环节中的具体应用，对其在军用道路中的应用进行了可行性分析，并提出了具体应用场景。
关键词：军用道路，Google earth，道路设计，选线
1 Google earth 概述
Google Earth (以下简称GE)是一款Google公司开发的虚拟地球仪软件。它把卫星图像、地图、百科全书和飞行模拟器整合在一起，布置在一个地球的三维模型上。GE是基于WGS-84坐标系建立的，其全球地貌影像的有效分辨率一般为30m，最小100 m，视角海拔高度为15公里左右，但针对大城市等区域提供分辨率为1m和0.5 m左右的高精度影像，视角高度分别约为500 m和350 m。
2 Google earth在地方公路建设中的应用情况
随着GE的版本的不断更新，GE功能日益强大，随着公路建设者对GE了解、学习的渗入，使其在公路建设中发挥着日益重要的作用。目前GE已可以呈现已有公路网等信息，为其应用在公路改扩建中提供了可靠支持；同时GE自带了三维漫游的功能，可以实现拟建公路的三维浏览与演示，应用于公路建设的预可研阶段，能够极大地方便了建设方案的评比；最后，GE具有的通用GIS模型，为建立公路三维信息管理系统提供了入口，方便了公路的后期维护保养和交通管理。
2.1 Google earth应用在公路可行性研究阶段
在公路工程可行性研究阶段，设计人员使用的地形图大都是多年前的测量成果，由于我国基础设施建设的飞速发展，导致地形图跟实际情况存在很大的差别，使得可行性阶段的很多设计成果难以满足实际要求，降低了可行性分析阶段的权威性和可信度。同时，对于承接国外项目的设计单位，建设区域的地形图存在难以获得的情况，无法进行可行性分析，增加了工程建设的风险。
GE卫星图片具有较好的时效性，使其真实地反映建设现场状况，同时在室内就可以完成工作，而不需要到现地去，节约了建设费用。具体来讲，在进行路线选线设计时，可以对GE进行二次开发，沿路线下载选线所用的卫星图片，导入CAD后进行无缝拼接，进行公路选线，在GE中提取路线走廊内的高程数据，建立路线两侧一定范围内的数字高程模型，进行路线的纵断面和横断面设计。
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在公路建设的选线阶段，更为直观的方法是直接在GE中进行选线，首先获取路线走廊内的SRTM数据，通过专业软件生成路线走廊内的等高线，并将其叠加到GE上，这样GE就成了一个带有等高线的三维地面模型，然后利用GE本身的添加路径功能，直接定出路线走向，通过GE本身提供的数据接口、编程，绘制平曲线，平面线形确定后，下载道路中线的地面高程和两侧高程用于纵断面和横断面设计，这样进行路线设计，既能体现真正三维地形的高低起伏，又能很好地顾及高程变化，相对传统的纸上定线，更直观，更能顾及周围的自然环境。在GE中三维选线，既可以弥补地形图不能真实反映拟建公路两侧的现时地形地貌，又可以在公路设计的前期，将公路技术指标与环境的协调性进行平衡，便于综合评价拟建公路对周围环境的影响。
2.2 Google earth应用在公路设计阶段
鉴于目前GE的精度问题，所以很难将GE中获取的高程数据用于公路的初步、施工图设计，但可以借助GE进行平面线形辅 助设计，由于当前的路线设计工作主要是在AUTOCAD中进行的，路线设计时大多进行的是二维平面设计，即便根据所测得的外业数据建立路线走廊内的数字地面模型，往往范围较小，且构建的数字地面模型，仅仅是对自然地面高程的三维化，没有融入沿线与公路建设相关的大量地理信息，所以很难评价设计路线对沿线自然社会环境的综合影响。而将设计成果实时地展现在GE中，就可以借助 GE本身提供的大范围三维地面模型和沿线的地理信息综合评价拟建公路与周边各种环境的协调性，以便更好地调整路线的走向，改善公路与环境的和谐性。
2.3 Google earth提供公路建设方案的三维演示
通过将拟建公路进行虚拟展示，是目前公路建设的趋势，广泛应用在公路建设决策、项目评价中。当前，实现公路建设方案虚拟演示的途是通过建立三维地面模型，这种方法工作量大、耗时长、费用高，而用GE生成的公路建设方案虚拟演示，可以直接将公路建设方案，直接展现在GE本身已有的地面模型上，而且能从各个视角对公路线性、沿线构造物进行观察，并能以一定速度，沿所选定线形进行浏览，模拟在拟建公路上以一定速度行驶，能够更好地进行三维演示。
3 Google Earth在军用道路中的应用分析
军用道路由于其特殊性，经常在山岭重丘地域进行建设，同时由于地形图绘制的滞后，在军用道路设计阶段经常需要勘测人员进行现场作业，作业环境恶劣、时间长，难以满足军用道路建设的时限要求。
通过将GE应用于军用道路，具体可以应用在侦察勘测阶段、道路选线阶段以及初步设计阶段，三维演示的加入使得选线结果更直观，方便上级指挥员定下决心，从而提高整个军用道路建设水平。
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论文作者:赵志钦,汪亚桥,任,鹏,白,雪
论文发表刊物:《防护工程》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/17
标签：公路论文; 道路论文; 公路建设论文; 路线论文; 高程论文; 阶段论文; 模型论文; 《防护工程》2017年第24期论文;