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根據道路标高建模

圖文 更新时间:2024-07-08 11:43:15
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複雜的自然環境和社會經濟條件,需要考慮多方面的因素。

根據道路标高建模(道路選線及地形建模方式)1

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、等級和标準,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:确定道路的走向和總體布局,具體确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,把路線的平面位置确定下來。

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、細緻的研究,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、舒适、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标,不應輕易采用最小指标或低限指标,也不應片面追求高指标。

3)選線應同農田基本建設相配合,做到少占田地,并應盡可能不占高産田、經濟作物田或經濟林園等。

4)通過名勝、風景、古迹地區的公路,應與周圍環境、景觀相協調,并适當照顧美觀。注意保護原有自然狀态和重要曆史文物遺址。

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、岩堆、泥石流、岩溶、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,應選擇合适的位置,縮小穿越範圍,并采取必要的工程措施。

6)選線應重視環境保護,注意由于公路修築以及汽車運行所産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産生的影響;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産生的影響;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。

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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”,并确定一些大的控制點,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确定的基礎上,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,根據技術标準結合自然條件,綜合考慮平、縱、橫三方面因素,反複穿線插點,具體定出路線位置的工作。這一步更深入、更細緻、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,經過反複比較,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,實地選線一般隻用于等級較低、方案比較明确的公路。

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,從而在紙上确定路線,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幹擾;能在室内綜觀全局,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、地物複雜的道路。

3)自動化選線

随着航測技術和電子計算機技術的迅速發展,産生了将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,将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,最後通過自動繪圖儀和打印機将全部設計圖表輸出。

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,成為今後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範圍進行拍攝,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的模型浏覽器可以直接測量地貌坐标點,距離,面積和體積。

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下面,我們一起來看下ContextCapture的具功能:

ContextCapture 是一款可由簡單的照片和/或點雲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确無縫重建,從厘米級到公裡級,從地面或從空中拍攝。隻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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1)集成地理參考數據

ContextCapture 可為包括 GPS 标記和控制點在内的多種類型的定位數據提供本地支持。它還可以通過定位/旋轉導入或完整塊導入來導入任何其他定位數據,能夠精确測量坐标、距離、面積和體積。

2)自動空中三角測量和三維重建

一旦自動識别每張相片的相對位置和方向,就可以通過添加控制點和編輯連接點來對空中三角測量結果進行微調,以最大限度提升幾何和地理空間精度。優化的三維重建算法以無可匹敵的精度生成精準的三維模型以及每個格網面片的影像紋理。ContextCapture 可确保各個三維格網模型頂點放置在最佳位置,因此可以更少的瑕疵表現重現更精細的細節和更銳利的邊緣,從而大幅提高幾何精度。

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3)生成二維和三維 GIS 模型

借助 ContextCapture,可以生成各種 GIS 格式的精确地理參考三維模型,包括真正射影像和新的 Cesium 3D Tiles,并将瓦片範圍和空三成果導出為KML和XML。ContextCapture 提供的坐标系數據庫接口可确保與GIS 解決方案的數據互用性。可以從 4,000 多個空間參考系統中進行選擇,并可添加用戶自定義的坐标系。而且,ContextCapture 會根據輸入照片的分辨率和空間分布情況,自動調整模型的分辨率和精度。

這意味着,ContextCapture可以處理分辨率不均勻的場景,而不必為保留一些更高分辨率的場景區域而犧牲整體效率。

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4)處理實景模型

ContextCapture可以快速輕松地處理任何比例的格網模型,以及橫斷面的生成、地形和斷裂線的提取,及正射影像、三維 PDF 和 iModel 的生成。它可以将格網模型與 GIS 和工程數據集成,以在格網模型的視覺環境中實現該信息的直觀搜索、導航、可視化和動畫。

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5)生成和處理大型可縮放地形模型

ContextCapture可以從多種來源中生成非常龐大的可縮放地形模型,包括點雲、斷裂線、光栅數字高程模型和現有三角形化不規則網絡。通過與原始數據源同步,可縮放地形模型可實時更新到最新。這樣做的價值在于,擁有您所有數據的全局、最新和綜合表示,并用于使用各種顯示模式執行分析,以及生成動畫和可視化效果。

ContextCapture軟件詳情:實景建模ContextCapture産品詳情及五大應用

通過點雲數據建立的實景模型,可以用于道路測量、電力巡檢、古建築修繕、城市規劃、交通管理、消防救護、應急安防、防震減災等。

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如果,您有實景建模項目,或者對實景建模軟件ContextCapture感興趣,歡迎關注“艾三維技術”微信公衆号,聯系我們。

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