船闸挡潮闸及公路桥工程监理工作总结_公路工程监理工作总结

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地理信息软件在几内亚运矿道路设计中的应用

设计院

陆继伟 李健华

一、引言

国内的公路设计条件相对比较便利，设计所需的地形图一般可由当地测绘局购买后进行矢量化或聘请专业公司进行飞行测量。但几内亚科技落后，本次工程设计所需要的等高线地形图无法通过官方途径获得，几国内也没有专业的测量公司提供相关的业务支持。鉴于这种情况，设计人员通过与测量人员的交流以及对网络资源的学习，利用几种专业的地理信息软件，自己绘制了工程所在区域的等高线地形图。通过三个阶段软件的运用，达到了为前期道路选线及项目管理、施工提供技术支持的目的。

二、使用的软件 1.Global Mapper Global Mapper是一款能够浏览、合成、输入、输出大部分流行的扫描点阵图、等高线、矢量数据集的软件，它可以编辑、转换、打印各类地图图形文件，可以利用地理信息系统(GIS)信息资源。本次的设计中，主要利用的是它能够读取SRTM数据后转化为KML和CAD格式地形图的功能。

2.Google Earth 这应该是之前最熟悉的一款软件了，是谷歌公司开发的一款虚拟地球仪软件，它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。设计人员主要是利用它对道路沿线环境有一个整体的了解，对沿线所经的村落、农田、河流有一个比较准确的定位。虽然地图的拍摄日期是在2~4年前，不过几内亚国内经济发展缓慢，地表多被低矮灌木覆盖，所以对设计影响很小。

3.Ovital Map Ovital Map是一款集成Google地图、卫星图、地形图、Bing卫星图、等高线地图、三维地图、记录轨迹等功能与一体的软件，最早的时候是现场踏勘路线利用这款软件的手机版做导航、找路用的，后来通过对软件功能的探索，能够让使用者随时掌握自己所处位置在运矿道路路线上的桩号。

三、数据库

本次设计中绘制等高线地形图所使用的数据库是SRTM，SRTM的全称是Shuttle Radar Topography Miion，即航天飞机雷达地形测绘使命，它是由美国太空总署(NASA)和国防部国家测绘局(NIMA)联合测量的。测量范围覆盖全球陆地表面的80%以上，这些数据都是免费对外开放的，可以在网上直接下载。

四、第一阶段——在Google Earth中显示等高线图

打开Global Mapper界面，点击“打开数据文件”，如图1，打开提前下载好的tif格式图片（SRTM数据），显示地形图见图2。

图1

图2 点击工具栏“分析”，点击“生成等高线”界面显示等高线选项，见图3

图3 可以根据需求进行等高线设置，设置等高距，进行网格化设置等。点击“等高线边界”，点击“绘制方形区域”选取所需区域，见图4。

图4 点击“生成等高线”即可生成等高线地图。点击“文件”-“输出”-“输出矢量格式”，即可生成KML和DWG等格式的等高线地形图。其中KML格式的能够导入Google Earth中显示，DWG格式的是制作1:1000地形图的基础资料，导入Google Earth中显示效果见图5。

图5

五、第二阶段——在CAD中实现1:1000地形图的绘制

通过Global Mapper中导出的CAD图比例是不固定的，不能转成固定比例的图纸，而且也没有平面坐标系。如果不做处理，设计中参考价值很有限。设计人员通过自己摸索，把CAD中等高线和Google Earth中已经导入的等高线都设置成5m的等高距，然后选择非常特殊的点进行定位，在Google Earth上量取点之间的实际距离后，在CAD上通过比例的缩放调整，使地形图达到1:1000的比例。比例设置完成后，地图还没有坐标定位，在设计中仍然难以发挥大的作用。现场使用的WGS84坐标系统是World Geodetic System 1984（全球大地测量系统）的简称，是美国国防局1984为GPS全球定位系统使用而建立的系统。测量人员可以通过软件将经纬度转化为WGS84坐标系统的坐标值，再利用之前选取的特殊点，通过移动调整，就能将CAD中的地形图转化为一张原坐标的1:1000地形图。经过现场调查的反复对比，误差在10m以内，效果见图6，这已经完全能够满足设计人员前期的选线工作需求，而且还可以在这张图上研究水流走向，计算汇水面积等等。

图6

六、第三阶段——在地图中显示带桩号路线图

通过经验的积累和探索，对软件功能的不断理解和应用，使Ovital Map成为最方便，现场工程人员使用率最高的软件。

1.与CAD无缝对接

Ovital Map坐标系有Ovital平面坐标、UTM坐标、经纬度坐标、横轴墨卡托投影坐标等系统。点击高级选项，选择横轴墨卡托投影坐标系，坐标类型为经纬度—CGCS2000,转换类型为七参数，中央子午线为-14.5°，见图7。

图7 坐标系设置完成后可以坐标定位，坐标为WGS84坐标，可直接用于CAD使用；可以导入DXF格式的路线，可以显示20m整桩号，数字等。由此实现地图CAD化，路线地图结合更精确，实现地图、CAD设计一体化，显示效果见图8。

图8 2.Ovital Map手机版的使用

手机版坐标系设置与电脑版本一样，将坐标系设置为横轴墨卡托投影坐标系。可以将多段线路线导入手机，实现手机CAD化。首先将Dxf版本路线导入手机文件夹Android/data/com.ovital.ouitalmap/files/omap中，打开手机Ovital Map，点击“更多”，选“数据管理”，点击“导入导出对象”，从文件导入所需的路线；文件分析导入的多段线路线图，确定完成后可显示路线图，显示见图9。

图9 手机版Ovital Map最重要的功能就是能让设计人员、施工人员、项目管理人员能够随时知道自己处于整体路线中精确的位置，对工程的掌握能够做到比看图纸还要方便，准确。通过与GPS测量仪器的对照，精度偏差在5m左右，这款软件的应用，极大的提高的现场工程人员的工作效率，提高了沟通的便利性。

七、结语

国内优越、便利的设计条件下，这几款软件没办法发挥很大的作用，但是在几内亚或者其他较为落后的地区，通过软件利用卫星拍摄的地理信息数据能发挥意想不到的作用。通过对这些软件的学习和应用，减轻了设计人员现场探勘的工作量，提高了选线的准确性和工作效率，对施工、项目管理人员的工作也能提供很多的便利性。